1。2  稀土中和渣概述

1。2。1  中和渣的产生

中和渣是酸性萃取废水中和处理后产生的不溶性残渣。稀土原矿经过选矿和冶炼得到氯化稀土溶液,再经过萃取分离后得到萃取废水,之后向萃取废水中加入石灰,经中和反应得到沉淀,所得到的沉淀即为中和渣。具体流程见图1。1。

图1。1  中和渣产生流程

1。2。2  中和渣的特点

稀土中和渣由于稀土原矿本身所含元素较多以及稀土分离、冶炼工艺存在的问题,其主要具有以下特点:

(1)比活度范围较大。由于稀土原矿本身具有不等量的放射性元素(钍、铀和镭),且在稀土冶炼过程中无法被有效地分离回收和利用,导致中和渣中同样存在不等量的放射性元素;同时,由于萃取废水的处理方式不同,使得中和渣中各种物质的含量也不尽相同,进而导致中和渣中放射性元素的比活度范围较大。

(2)中和渣产量大。因为在萃取废水的处理过程中加入过量的生石灰来进行中和反应,导致中和渣本身的产生量即远大于其它的低放射性废渣;同时,由于目前缺乏对现有中和渣的处理、处置方法,使得中和渣的存量越来越多,亟需新的处理方式来对中和渣进行清洁减容。

(3)具有一定程度的回收再利用价值。稀土中和渣中含有核工程与核技术需要的放射性元素,如果能将稀土中和渣进行综合利用和回收提炼,将对核工业的发展提供强有力的支持。 

1。2。3  稀土中和渣的现状

现有情况下,大部分地区对稀土中和渣的处置方式主要以建坝暂存为主。但是,由于中和渣产量较大且常年暂存积累,导致多个地区的稀土中和渣已经或即将面临“涨库”现象[7]。一方面,稀土中和渣作为具有一定放射性的低放废物,无法像一般工业生产中的中和渣一样直接处理;另一方面来,稀土中和渣的放射性污染水平较低,单纯地进行暂存对于经济效益和土地资源来说,都存在着一定程度上的浪费。因此,对于稀土中和渣来说,寻找到一种新的处理方法,使其能够达到清洁减容的目标,将对稀土行业的发展提供强有力的支持。即使只完成无害化或减容化任一方面的目标,也将对现有情况进行一定程度上的改善。

1。3  稀土中和渣处置方法

由于稀土中和渣中含有一定量的放射性元素,导致稀土中和渣一般被归类为低放射性废物,并根据现有的低放射性废物处理处置方法进行处理。但是,相比于其他的低放射性废物,稀土中和渣本身的放射性活度水平较低。因此,部分地区对稀土中和渣的产生进行了一定程度的优化控制,从而在源头上减少稀土中和渣对经济和环境的影响。

1。3。1  低放射性废物处置方法

随着核技术应用的广泛成熟,世界各国在处理低放射性工业废渣的实例日渐增多,但是对于这方面的研究却仅仅处于初始阶段,很多问题急待研究。目前,对于放射性废物的处置,各国采用的方法并不相同,但大致可以分为陆地处置和海洋处置两种方法[8]。(见表1。1)

表1。1 各国对中、低水平放射性废物的处置方法论文网

国家 处置方法

美国 地中处置(浅层埋藏、地下浸透等)

加拿大 地中处置(浅层埋藏、地下浸透等)

英国 地中处置

日本 海洋投弃

瑞典 永久贮藏(选在适当的地点)

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