稀土礦伴生放射性廢渣浸泡和淋濾實驗鈾、釷溶出機制研究

稀土礦伴生射性廢渣浸和淋濾實驗、釷溶出制研究我國是稀土生產(chǎn)和消費大國,稀土礦的開采產(chǎn)生大量的廢渣,露天堆放的含放射性核素稀土礦渣經(jīng)風化、降雨等自然淋洗作用其中的放射性核素（U、Th等被淋洗出來進入生態(tài)系統(tǒng),對人類健康造成巨大隱患本文主要選取個稀土礦及其廢渣樣品,通過測量其放射性核素²³⁸U²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K比活度最后選擇不同類型及有較大放射性核素含量差異的鈾釷渣（S1中和渣（四川稀土（S3渣（）4種稀土礦廢渣分別進行靜態(tài)浸泡和動態(tài)淋濾實驗研究浸出液和淋出液pH鈾、釷濃度的變化、鈾淋出量以及淋濾對稀土礦渣放射性核素含量的影響,從而大致了解4種稀土礦中放射性核素的釋放遷移規(guī)律為科學處理稀土礦渣及放射性污染防治提供科學依據(jù)。實驗主要結(jié)論如下（1）30個稀土礦樣品均具有較強的放射性。4種用于浸泡和淋濾的稀土礦渣中放射性核素²³⁸U活度大小依次為:鐳渣（1.11×10⁴¹.5710⁴Bq/kg）,鈾釷渣（4.11×10³⁷.0110³Bq/kg和渣（2.86×10³Bq/kg）,四川稀土最?。?.68×10³¹.15×10³Bq/kg）;放射性核素²³²Th比活度大小依次為:鐳渣（×10⁷Bq/kg釷渣（3.79×10⁵⁵.98×10⁵Bq/kg川稀土（6.32×10⁴⁶.60×10⁴Bq/kg和渣（4.29×10³Bq/kg動態(tài)淋濾實驗S1、S3S4三種酸性礦渣在第一周期淋濾前期,過篩礦渣淋出值小于未過篩礦渣,堿性礦S2在兩個

淋濾周期中,過篩礦渣淋出液始終大于未過篩礦渣。第二周期淋濾后S1、S3未過篩礦渣淋出液pH逐漸小于篩礦渣,S4則是未過篩礦渣淋出液pH持續(xù)大于過篩礦渣。淋濾周期時間間隔對礦渣的酸析出有一定恢復。濃度隨著淋濾量的增加,濃度呈下降趨勢。其中S1、S3過篩礦渣（S1-GS3-G）淋出液U濃度顯著高于未過篩礦渣（S1-WG、S3-WG,S2、S4過篩礦渣（S2-WG、S4-WG）淋出U濃度高于過篩礦（S2-GS4-G,但隨著淋濾時間的增加在不同時間內(nèi)未過篩礦渣U濃度均高于過篩礦渣。（3）靜態(tài)浸泡實驗:S1、S2、S3pH呈不同程度的上升趨勢,S4在浸泡時間內(nèi)pH變化為先升后降。隨著浸泡時間的增加大粒徑未過篩礦渣浸出液pH值小于小粒徑過篩礦渣。4種稀土礦渣浸出液U度的變化基本一致,總體呈上升趨勢且U濃度的變化均有快速和緩慢兩個過程。不同粒徑的同種礦渣浸出液中S1篩礦渣U濃度始終大于未過篩礦渣S2、S3和S4則為未過篩礦渣大于過篩礦渣）動態(tài)淋濾實驗和靜態(tài)浸泡實驗中淋出液和浸出液²³²Th度變化與礦渣及淋出液和浸出液pH大小呈正相關。當動態(tài)淋濾實驗的淋出液為弱酸性和堿性時淋出液中²³²Th濃度會隨著pH的升高而上升靜態(tài)浸泡實驗的浸出液中²³²Th濃度無論浸出液為酸性或是堿性均隨著pH的升高而上升。（5）相同或相近酸堿性的礦渣在淋濾實驗和浸泡實驗過程中的鈾釋放淋出量分別具有相似的規(guī)律。淋濾實驗各個月份的鈾淋出量的最大值出現(xiàn)在3⁶月份,且淋出量與模擬酸雨淋濾量呈正相關濾周期間的時間間隔有利于U析出能力的恢復,且淋濾實驗鈾淋出量遠大于浸泡實驗。

（6）淋濾前后稀土礦渣的放射性核素含量發(fā)生變化。鈾釷渣G（S1-G）淋濾前的²³⁸U、²²⁶Ra²³²Th、⁴⁰K比活度大于淋濾后,鐳渣（）淋濾前²³⁸U比活度顯著大于淋濾后,鐳渣S4-G濾后比淋濾前降低了約倍,鐳渣（S4-WG）降低了約10倍,²²⁶Ra、²³²Th<sup