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        江苏铭盛环境

        碱性含铀工业废水处理技术

        文章出处:未知发表时间:2022-01-07 13:47:35


         

        图片7 

         

          铀矿冶废水主要来自矿石开采和铀矿加工两局部,包括矿坑水、吸附尾液、树脂洗水、沉淀母液等。依据浸出介质的差别,可分为酸性和碱性废水,酸性废水除含有铀、钍、镭等放射性核素外,还含有汞、镉、砷、铅、铜、锌、锰等非放射性核素;碱性废水由于碳酸盐选择性溶解作用,铁、铝、钛等简直不被溶解,浸出液仅含有少量的钼酸盐、硅酸盐、钒酸盐、磷酸盐和碳酸盐配合物。放射性核素钍在碱浸过程中也是不溶的,而镭则溶解1.5%3.0%。因而关于碱法浸出的铀矿山来说,废水的主要污染物为放射性核素铀和镭。

         

          某铀矿山采用碱法浸收工艺,现有工艺废水主要由矿井水、吸附尾液、沉淀母液和树脂洗水四局部组成。废水采用软锰矿除镭三氯化铁絮凝沉淀除铀工艺处置。由于负载树脂采用碱性氯化钠溶液淋洗工艺,贫树脂不转型,形成废水中Cl-浓度较高。废水中CO32-Cl-共存,现有废水处置系统除铀效果差,难以完成达标排放。经过实验研讨,提出了石灰碱化硫酸亚铁中和氯化钡除镭污渣循环处置碱性废水的工艺流程。

         

          1、实验局部

         

          1.1 废水来源及组成

         

          实验废水为某铀矿山矿井水、吸附尾液、沉淀母液、负载树脂洗水的混合废水,其主要成分见表1

         

        图片20 

          1.2 实验办法

         

          取废水0.5L,参加质量分数50%的石灰乳调理pH12以上,浆体过滤,剖析滤液中UCO32-质量浓度;然后向滤液参加硫酸亚铁搅拌2h,再添加氯化钡继续搅拌0.5h,沉降廓清后测定上清液的U质量浓度和Ra活度浓度。

         

          1.3 剖析办法

         

          用钒酸铵滴定法测定常量铀;2-(5溴代-吡啶偶氮)-5-二乙胺基苯酚分光光度法测定微量铀;用氡射气法测定镭;用EDTA规范溶液滴定法测定钙;用规范盐酸溶液滴定法测定CO32-

         

          2实验原理

         

          碱性废水的主要污染物为铀和镭,CO32-UO22+配合才能强(k=2×1018),生成的UO2(CO3)34-比拟稳定,使得铀难以被吸附载带除去。因而,应先消弭CO32-的配协作用,用Ca(OH)2CO32-HCO3-定量转变为OH-,并生成CaCO3沉淀而除去,主要反响为

         

        图片21 

          硫酸亚铁相比硫酸铁价钱低廉,选其作为中和剂,Fe2+在空气作用下氧化水解生成Fe(OH)3沉淀,并迟缓释放出酸而中和多余的OH-,使废水到达外排pH规范;生成的Fe(OH)3沉淀带正电,对铀酰配合离子有较好的吸附作用,到达深度除铀目的。另外,硫酸亚铁的参加补充了除镭工序所需的SO42-。主要反响为

         

        图片22 

          参加氯化钡与废水中SO42-反响生成BaSO4沉淀,由于Ra2+Ba2+离子半径相近,在生成BaSO4沉淀过程中,Ra2+进入晶格构成Ba(Ra)SO4共沉淀。主要反响为

         

        图片23 

          3、实验结果与讨论

         

          3.1 石灰用量对除CO32-的影响

         

          参加不同用量石灰去除废水的CO32-,测定滤液UCO32-Ca2+质量浓度,实验结果见表2

         

        图片24 

          从表2看出:石灰去除CO32-的同时,生成CaCO3沉淀将大局部铀载带下来,减轻了后续工序深度除铀的担负。以将ρ(CO32-)降至20mg/L以下为最小剂量,肯定Ca(OH)2的最小用量为1.1倍化学计量。

         

          3.2 硫酸亚铁用量对除铀的影响

         

          石灰用量为化学计量的1.1倍,参加不同用量的FeSO4·7H2O实行中和实验,测定上清液pH和铀质量浓度,实验结果见表3

         

        图片25 

          实验结果标明:随FeSO4·7H2O用量增加铀浓度逐步降低,当其用量到达2.0g/L时,铀质量浓度低于0.05mg/L,到达了废水排放规范。综合思索外排废水pH请求,FeSO4·7H2O质量浓度需大于5.0g/L

         

          3.3 氯化钡用量对除镭效果的影响

         

          硫酸亚铁中和废水使pH降至8左右,然后参加不同量的氯化钡实行搅拌,剖析滤液镭活度浓度,实验结果见表4。能够看出,随钡盐用量的增加废水镭活度浓度逐步降低,当其质量浓度到达60mg/L时,废水镭活度浓度可降至0.65Bq/L。因而,应用石灰碱化硫酸亚铁中和氯化钡除镭工艺处置废水,氯化钡质量浓度用量为60mg/L,处置后废水可达标排放。

         

        图片26 

          3.4 废水处置考证实验

         

          对工业废水处效果实行综合考证实验,实验条件:Ca(OH)2用量为化学计量1.1倍,FeSO4·7H2O质量浓度2.0g/L,氯化钡质量浓度60mg/L,实验结果见表5

         

        图片27 

          废水处置平行实验结果标明,处置后废水铀质量浓度都低于0.05mg/L,镭均匀活度浓度为0.48Bq/L,均低于废水排放规范。

         

          3.5 污渣循环减容实验

         

          硫酸亚铁中和产生的污渣体积较大,主要缘由为污渣含水率太高。污渣含水由空隙水、外表吸附水、毛细水和内部水4局部组成,其中空隙水约占70%。显然,要使污渣减容主要是脱除空隙水。向石灰碱化得到的滤液中依次参加硫酸亚铁、氯化钡实行搅拌,然后静置约22h,丈量浆体体积,倾出上清液,完成一个循环。下一循环补加石灰碱化滤液至前一个循环得到的浆体中,反复上述操作过程,实验结果见表6

         

        图片28 

          表6结果标明,采用污渣循环的办法,污渣之间的空隙水不时地脱除,使浆体体积明显减少,且污渣沉降速度加快,有利于过滤操作和完成槽式排放,7个循环后得到的污渣产量为5.7g/L。循环后废水pH降落,可思索减少FeSO4·7H2O用量,节约废水处置本钱。

         

          4、结论

         

          1)采用石灰碱化硫酸亚铁中和深度除铀氯化钡除镭污渣循环减容工艺可使废水中铀质量浓度降至0.05mg/L以下,镭活度浓度降至1.0Bq/L以下,处置后的废水可达标排放。

         

          2)依次采用了石灰、硫酸亚铁、氯化钡三种沉淀剂,其中石灰碱化除去大局部铀,而硫酸亚铁兼有中和、深度除铀、补充除镭所需SO42-和抑止沉淀物返溶4种功用,使碱性含铀废水处置效果到达最佳。

         

          3)浆体循环操作可改善污渣过滤与沉降性能,提升工艺设备处置才能。

         


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