專利名稱：一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈾礦水冶領(lǐng)域，具體涉及鈾礦山堿性含鈾廢水中鈾鐳的去除。
技術(shù)背景
鈾礦石堿法浸出與酸法浸出相比，可以選擇性地溶解礦石中的鈾，其中鐵、鋁、鈦等幾乎不溶解于碳酸鹽溶液中，浸出液中只有某些少量的鉬酸鹽、硅酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽和某些金屬碳酸鹽絡(luò)合物。放射性核素釷在堿浸過程中實(shí)際上是不溶的，而鐳則溶解1.5 3%，其它放射性核素顯然都被排棄到尾礦中去了。因此對于堿法處理的鈾礦山來說，廢水的主要污染物是放射性核素鈾和鐳。
從我國已探明的鈾資源看，堿性礦石資源量的比例達(dá)到30 %，對于這類礦石通常采用堿法(碳酸鹽)浸出，由于鈾回收工藝的淋洗工序常使用NaCl+NaHC03，給體系帶來 Cl—，且逐步積累，造成吸附工序的尾液鈾濃度跑高，影響鈾的回收率。因此，需要將一部分廢水外排，以保證工藝正常運(yùn)行。堿性含鈾廢水中CO:和Cl—共存，現(xiàn)有技術(shù)除鈾、除鐳效果差，難以達(dá)到廢水排放最高允許限值鈾0. :3mg/L，鐳1. lBq/L。這是我國堿性礦石鈾資源尚未得到大規(guī)模開發(fā)的主要原因。
現(xiàn)有技術(shù)是直接采用硫酸將堿性含鈾廢水中和，其目的一是調(diào)整pH值，使之適合于吸附材料所要求的最佳PH范圍；二是達(dá)到外排廢水允許的pH值。由于硫酸屬于強(qiáng)酸， 采用硫酸直接中和，使生成的沉淀物返溶；另外未補(bǔ)充載帶金屬離子，沉淀物共沉淀鐳效果較差，同時(shí)未達(dá)到深度除鈾的目的，從而造成廢水處理效果不佳。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其可實(shí)現(xiàn)中和、吸附載帶深度除鈾、抑制沉淀物返溶、共沉淀除鐳等功能。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其向堿性含鈾廢水中加入I^eSO4中和廢水中的0H_，F(xiàn)eSO4加入的摩爾量為堿性含鈾廢水中0H—摩爾量的1/3 2/3，調(diào)節(jié)廢水pH值在7 9，反應(yīng)溫度20 30°C，反應(yīng)時(shí)間1 池；Fe2+在空氣作用下氧化水解生成I^e(OH)3沉淀，F(xiàn)e(OH)3沉淀帶正電可吸附鈾離子；在pH 7 9情況下，如 SO42"濃度低于 1. 0 2. Og · L—1，則加入 Na2SO4 補(bǔ)充 S042_，使 S042_ 濃度為 1. 0 2. Og · L—1 ； 然后加入BaCl2除鐳，共沉淀生成Ba(Ra) SO4, BaCl2加入量控制在0. 02 0. 06g · Γ1。
如上所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其用空氣攪拌方式向堿性含鈾廢水中加入I^eSCV
如上所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其所述的堿性含鈾廢水 CO32-含量低于0. Img · ΙΛ OH-含量為1. 5 4. Og · Λ pH值12.0 13.0，鈾含量0· 1 2.Omg · L—1，鐳含量10 40Bq · L—1，反應(yīng)溫度20 30°C，反應(yīng)時(shí)間1 3h。
本發(fā)明的效果在于本發(fā)明提供了一種堿性含鈾廢水處理的中和方法，其是堿性含鈾廢水處理工藝一個(gè)重要工序，同時(shí)實(shí)現(xiàn)中和、吸附載帶深度除鈾、補(bǔ)充除鐳所用so42-、抑制沉淀物返溶、共沉淀除鐳等功能。具體如下
(1)中和加入!^eSO4, !^2+在空氣作用下氧化水解生成狗(OH) 3沉淀，并緩慢釋出酸而中和堿化廢水，使廢水達(dá)到外排pH值標(biāo)準(zhǔn)；
(2)吸附載帶深度除鈾新生成的Fe(OH)3沉淀帶正電，對鈾酰絡(luò)陰離子有較好的吸附作用，達(dá)到深度除鈾目的；
(3)補(bǔ)充除鐳所用S042_ 中和所需的!^eSO4 ·7Η20大約為^g/m3，給廢水補(bǔ)充S042_， 其濃度可達(dá)到1.8g/L左右，完全滿足后續(xù)除鐳工藝的需要；
(4)抑制沉淀物返溶Fe2+氧化水解生成的酸稱作水合酸，酸性弱，只與0H_反應(yīng)， 而不能溶解生成的碳酸鈣和重鈾酸鹽沉淀，實(shí)現(xiàn)抑制中和過程沉淀物返溶；
(5)除鐳加入BaCl2進(jìn)行共沉淀除鐳。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1
某鈾礦堿性廢水組成U 0. 97mg · Γ1 ；OF :3. 4g · Γ1 ；CF :7. 54g · Γ1 ；Ra 18. 2Bq · L-1 ；Ca :4. 15g · L-1 ；Mg :0. 034g · Γ1。
本發(fā)明所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法
(1)采用空氣攪拌方式向上述堿性含鈾廢水中加入FeSO4中和廢水中的0Η_， FeSO4 · 7Η20用量5kg · m_3，調(diào)節(jié)廢水pH值在8，反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時(shí)間池；Fe2+在空氣作用下氧化水解生成!^e(OH)3沉淀，F(xiàn)e(OH)3沉淀帶正電可吸附鈾離子；
(2)在pH值為8. O情況下，加入Na2SO4補(bǔ)充S042_，使S042_濃度為1. 7g · Γ1 ；然后加入BaCl2除鐳，共沉淀生成Ba (Ra) SO4, BaCl2加入量控制在0. 04g · L—1，反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時(shí)間池。
結(jié)果處理后廢水U低于0. 05mg · L—1 ;Ra低于1. OBq · L-1。
實(shí)施例2
某鈾礦堿性廢水組成U 0. 13mg · Γ1 ；OF :4. Og ·廠1 ；Ra :15. 2Bq · Γ1 ；CF 3. 92g · L-1 ；Ca 4. 30g · L-1 ；Mg 0. 042g · L-1 ；PH 值 13。
本發(fā)明所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法
(1)采用空氣攪拌方式向上述堿性含鈾廢水中加入!^eSO4中和廢水中的0H_，F(xiàn)eS04 加入的摩爾量為堿性含鈾廢水中0!1_摩爾量的2/3，反應(yīng)溫度30°C，反應(yīng)時(shí)間Ih Je2+在空氣作用下氧化水解生成1 (OH) 3沉淀，F(xiàn)e (OH) 3沉淀帶正電可吸附鈾離子；
(2)在pH值為9情況下，加入Na2SO4補(bǔ)充S042_，使S042_濃度為2. Og · L—1 ；然后加入BaCl2除鐳，共沉淀生成Ba (Ra) SO4, BaCl2加入量控制在0. 06g · L—1，反應(yīng)溫度30°C，反應(yīng)時(shí)間Ih。
結(jié)果處理后廢水U低于0. 05mg · L—1 ;Ra低于1. IBq · L-1。
實(shí)施例3
某鈾礦堿性廢水組成U :1. 64mg · Γ1 ；OF :2. Og ·廠1 ；Ra :34. 5Bq · Γ1 ；CF 16. 24g · L-1 ；Ca 8. 51g · L-1 ；Mg < 0. 005g · L-1 ；PH 值 12。
本發(fā)明所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法
(1)向上述堿性含鈾廢水中加入!^eSO4中和廢水中的0H_，F(xiàn)eSO4加入的摩爾量為堿性含鈾廢水中0!1_摩爾量的1/3，反應(yīng)溫度20°C，反應(yīng)時(shí)間池Je2+在空氣作用下氧化水解生成狗(OH) 3沉淀，F(xiàn)e (OH) 3沉淀帶正電可吸附鈾離子；
(2)在pH值為7情況下，加入Na2SO4補(bǔ)充S042_，使S042_濃度為1. Og · L—1 ；然后加入BaCl2除鐳，共沉淀生成Ba (Ra) SO4, BaCl2加入量控制在0. 02g · L—1，反應(yīng)溫度20°C，反應(yīng)時(shí)間3h。
結(jié)果處理后廢水U低于0. 05mg · L—1 ;Ra低于1. IBq · L—1。
權(quán)利要求
1.一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其特征在于該方法向堿性含鈾廢水中加入I^eSO4中和廢水中的0H_，F(xiàn)eSO4加入的摩爾量為堿性含鈾廢水中0H_摩爾量的1/3 2/3，調(diào)節(jié)廢水pH值在7 9，反應(yīng)溫度20 30°C，反應(yīng)時(shí)間 1 池疋e2+在空氣作用下氧化水解生成i^e (OH)3沉淀，F(xiàn)e (OH)3沉淀帶正電可吸附鈾離子；在PH值在7 9情況下，如SO/—濃度低于1. 0 2. Og · L—1，則加入Na2SO4補(bǔ)充S042_， 使SO/—濃度為1. 0 2. Og · L—1 ；然后加入BaCl2除鐳，共沉淀生成Ba(^i)SO4, BaCl2加入量控制在0. 02 0. 06g · L—1，反應(yīng)溫度20 30°C，反應(yīng)時(shí)間1 汕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其特征在于采用空氣攪拌方式向堿性含鈾廢水中加入i^eSCV
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其特征在于所述的堿性含鈾廢水CO32-含量低于0. Img化―1，0H—含量為1. 5 4. Og · ΛρΗ值12. 0 13. 0， 鈾含量0. 1 2. Omg · L—1，鐳含量10 40Bq · Γ1。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于堿性含鈾廢水處理的中和方法，其向堿性含鈾廢水中加入FeSO4中和廢水中的OH-，F(xiàn)eSO4加入的摩爾量為堿性含鈾廢水中OH-摩爾量的1/3～2/3，調(diào)節(jié)廢水pH值在7～9，反應(yīng)溫度20～30℃，反應(yīng)時(shí)間1～3h；Fe2+在空氣作用下氧化水解生成Fe(OH)3沉淀，F(xiàn)e(OH)3沉淀帶正電可吸附鈾離子；在pH7～9情況下，如SO42-濃度低于1.0～2.0g·L-1，則加入Na2SO4補(bǔ)充SO42-，使SO42-濃度為1.0～2.0g·L-1；然后加入BaCl2除鐳，共沉淀生成Ba(Ra)SO4，BaCl2加入量控制在0.02～0.06g·L-1。本發(fā)明方法是堿性含鈾廢水處理工藝一個(gè)重要工序，同時(shí)實(shí)現(xiàn)中和、吸附載帶深度除鈾、補(bǔ)充除鐳所用SO42-、抑制沉淀物返溶、共沉淀除鐳等功能。
文檔編號C02F1/58GK102491479SQ20111039374
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者劉會武, 劉忠臣, 向秋林, 張寶恩, 李建華, 秦德恩 申請人:核工業(yè)北京化工冶金研究院