申请日2011.12.01
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明提供一种碱性含铀废水处理方法，其步骤：(a)向碱性含铀废水内加入Ca(OH)2，使碱性含铀废水中CO32-和HCO3-浓度降至0.1mg/L以下;(b)将步骤(a)所得的碱性含铀废水进行过滤，向滤液中加入FeSO4调整pH值在7.0～9.0;(c)向步骤(b)所得的碱性含铀浆体内加入BaCl2进行共沉淀除镭;(d)对步骤(c)所得的碱性含铀浆体进行陈化，陈化所得碱性含铀浆体返回步骤(b)中，与滤液一起进行中和反应。经过5～10次循环陈化，对最后所得的碱性含铀浆体进行过滤，得到滤液和滤渣。本发明可使废水铀含量降至0.05mg/L以下，镭含量降至1.1Bq/L以下，完全能实现废水达标排放，污渣量较少，易于处置。
权利要求书
1.一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(a)碱化：
向碱性含铀废水内加入Ca(OH)2，Ca(OH)2与CO32-和HCO3-反应，生成 CaCO3沉淀，Ca(OH)2的加入量使碱性含铀废水中CO32-和HCO3-浓度降至 0.1mg/L以下;
(b)中和：
将步骤(a)所得的碱性含铀废水进行过滤，得到滤液和滤渣;然后向滤 液中加入FeSO4调整pH值，搅拌使Fe2+氧化生成Fe(OH)3沉淀，FeSO4的加 入量使碱性含铀废水pH控制在7.0～9.0;
(c)除镭：
向步骤(b)所得的碱性含铀浆体内加入BaCl2进行共沉淀除镭，BaCl2加入量控制在20～60g/m3;
(d)循环陈化：
对步骤(c)所得的碱性含铀浆体进行陈化，陈化温度20～30℃，陈化时 间16～22h;陈化所得碱性含铀浆体返回步骤(b)中，与滤液一起进行中和 反应;
经过5～10次循环陈化，对最后所得的碱性含铀浆体进行过滤，得到滤 液和滤渣，该滤液铀含量降至0.05mg/L以下，镭含量降至1.1Bq/L以下，可 实现废水达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：所 述的Ca(OH)2通过将生石灰用水消化制成。
3.根据权利要求1所述的一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：步 骤(a)中，Ca(OH)2加入的摩尔量为碱性含铀废水中CO32-和HCO3-摩尔量之 和的1.1～1.3倍，反应温度20～30℃，反应时间0.5～2小时。
4.根据权利要1所述的一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：步骤 (b)采用空气搅拌加入FeSO4，中和反应温度20～30℃，中和反应时间1～ 3h。
5.根据权利要求1所述的一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：步 骤(c)中BaCl2加入的摩尔量为SO42-摩尔量的5‰～15‰，反应温度20～30 ℃，反应时间1～3h。
6.根据权利要求1所述的一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：所 述的碱性含铀废水中CO32-含量为3.5～12.0g·L-1;HCO3-含量为2.0～3.0g·L-1; pH值9.0～10.5，铀含量1.0～10.0mg·L-1;镭含量10～40Bq·L-1。
7.根据权利要求1所述的一种碱性含铀废水处理方法，其特征在于：步 骤(b)中，如果废水中HCO3-含量较多将废水pH值调到7，当废水中CO32-含量较多将废水pH值调到9。
说明书
一种碱性含铀废水处理方法
技术领域
本发明涉及铀矿水冶领域，具体涉及铀矿山碱性含铀废水中铀、镭的去 除方法。
背景技术
铀矿石碱法浸出与酸法浸出相比，可以选择性地溶解矿石中的铀，其中 铁、铝、钛等几乎不溶解于碳酸盐溶液中，浸出液中只有某些少量的钼酸盐、 硅酸盐、钒酸盐、磷酸盐和某些金属碳酸盐络合物。放射性核素钍在碱浸过 程中实际上是不溶的，而镭则溶解1.5～3%，其它放射性核素显然都被排弃到 尾矿中去了。因此对于碱法处理的铀矿山来说，废水的主要污染物是放射性 核素铀和镭。
从我国已探明的铀资源看，碱性矿石资源量的比例达到30%，对于这类 矿石通常采用碱法(碳酸盐)浸出，由于铀回收工艺的淋洗工序常使用 NaCl+NaHCO3，给体系带来Cl-，且逐步积累，造成吸附工序的尾液铀浓度跑 高，影响铀的回收率。因此，需要将一部分废水外排，以保证工艺正常运行。 碱性含铀废水中CO32-和Cl-共存，现有技术除铀、除镭效果差，难以达到废 水排放最高允许限值：铀0.3mg/L，镭1.1Bq/L。这是我国碱性矿石铀资源尚 未得到大规模开发的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决铀矿山的环境保护问题的碱性含铀废水 处理方法。
实现本发明目的的技术方案：一种碱性含铀废水处理方法，其包括如下 步骤：
(a)碱化：向碱性含铀废水内加入Ca(OH)2，Ca(OH)2与CO32-和HCO3-反应，生成CaCO3沉淀，Ca(OH)2的加入量使碱性含铀废水中CO32-和HCO3-浓度降至0.1mg/L以下;
(b)中和：将步骤(a)所得的碱性含铀废水进行过滤，得到滤液和滤渣; 然后向滤液中加入FeSO4调整pH值，搅拌使Fe2+氧化生成Fe(OH)3沉淀， FeSO4的加入量使碱性含铀废水pH控制在7.0～9.0;
(c)除镭：向步骤(b)所得的碱性含铀浆体内加入BaCl2进行共沉淀除 镭，BaCl2加入量控制在20～60g/m3;
(d)循环陈化：对步骤(c)所得的碱性含铀浆体进行陈化，陈化温度 20～30℃，陈化时间16～22h;陈化所得碱性含铀浆体返回步骤(b)中，与 滤液一起进行中和反应;
经过5～10次循环陈化，对最后所得的碱性含铀浆体进行过滤，得到滤 液和滤渣，该滤液铀含量降至0.05mg/L以下，镭含量降至1.1Bq/L以下，可 实现废水达标排放。
如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其所述的Ca(OH)2通过将生石灰 用水消化制成。
如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(a)中，Ca(OH)2加入 的摩尔量为碱性含铀废水中CO32-和HCO3-摩尔量之和的1.1～1.3倍，反应温 度20～30℃，反应时间0.5～2小时。
如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(b)采用空气搅拌加入 FeSO4，中和反应温度20～30℃，中和反应时间1～3h。
如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(c)中BaCl2加入的摩 尔量为SO42-摩尔量的5‰～15‰，反应温度20～30℃，反应时间1～3h。
如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其所述的碱性含铀废水中CO32-含量为3.5～12.0g·L-1;HCO3-含量为2.0～3.0g·L-1;pH值9.0～10.5，铀含量 1.0～10.0mg·L-1;镭含量10～40Bq·L-1。
如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(b)中，如果废水中HCO3-含量较多将废水pH值调到7，当废水中CO32-含量较多将废水pH值调到9。
本发明的效果在于：本发明根据碱性含铀废水中含有与UO22+络合能力强 的CO32-和HCO3-的特点，先用化学沉淀法去除CO32-和HCO3-，并同时沉淀 去除大部分铀，然后用化学载带法深度除铀和共沉淀法除镭。处理碱性含铀 废水应用本发明可使废水铀含量降至0.05mg/L以下，镭含量降至1.1Bq/L以 下，完全能实现废水达标排放。污渣量较少，易于处置。废水处理成本控制 在较低水平，废水处理成本以吨矿石计低于酸性废水处理成本。本发明方法 用于铀矿山的废水处理，解决了多年来存在的环境问题，使外排碱性废水所 造成的环境污染得到遏制，矿区环境质量得到改善。