申请日2011.12.01
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F101/14
摘要
本发明提供一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其步骤：(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)2中和;(2)在溶液硫酸根浓度ρ(SO2-4)≥250mg/l的情况下，加入BaCl2除镭，加入除氟试剂除氟;(3)然后加入Ca(OH)2中和;(4)对所得溶液进行固液分离;将分离得到的下部底流的40～60wt%返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库储存;将分离得到的上部溢流用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排放标准的工业废水。本发明工艺不仅去除了酸性铀工艺废水中的放射性核素铀、钍、镭，而且有效的去除有害元素氟、锰等离子，使处理后的铀工业废水达到了排放标准。该方法操作简便，节约试剂，污渣含水分少，沉降速度快。
权利要求书
1.一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控制在7～8;
(2)在步骤(1)所得的溶液硫酸根浓度ρ(SO2-4)≥250mg/l的情况下，加入BaCl2除镭，加入除氟试剂除氟，然后在5～25℃下搅拌反应30～60min;所述BaCl2的加入质量为每升溶液中加入5～30mg BaCl2;所述除氟试剂的加入质量为溶液中氟的质量浓度的60～70倍;
(3)然后向步骤(2)所得溶液加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控制在10.5～11.5;
(4)对步骤(3)所得溶液进行固液分离;将分离得到的下部底流的40～60wt%返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库储存;将分离得到的上部溢流用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排放标准的工业废水，其可外排或用于工业生产。
2.一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控制在7～8;
(2)在步骤(1)所得的溶液硫酸根浓度ρ(SO2-4)≥250mg/l的情况下，加入BaCl2除镭，然后在5～25℃下搅拌反应30～60min;所述BaCl2的加入质量为每升溶液中加入5～30mg BaCl2;
(3)然后向步骤(2)所得溶液在加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控 制在10.5～11.5;
(4)对步骤(3)所得溶液进行固液分离;将分离得到的下部底流的40～60wt%返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库储存;
将分离得到的上部溢流加入除氟试剂除氟，除氟试剂的加入质量为溶液中氟的质量浓度的60～70倍，在5～25℃下搅拌反应30～60min，固液分离;对清液用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排放标准的工业废水，其可外排或用于工业生产。
3.根据权利要求1或2所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：所述的酸性铀工艺废水中，铀浓度0.5～35mg/L，氟浓度15～980mg/L，镭浓度1～110Bq/L。
4.根据权利要求1或2所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：步骤(1)和/或步骤(3)中使用的Ca(OH)2为10～15wt%的Ca(OH)2溶液。
5.根据权利要求1或2所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：所述的除氟试剂为硫酸铝或氯化镁。
6.根据权利要求5所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：所述的除氟试剂中还包括1～30ppm的聚丙烯酰胺。
7.根据权利要求1或2所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：所述的除氟试剂为硫酸铝和氯化镁的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其特征在于：所述的除氟试剂中还包括1～30ppm的聚丙烯酰胺。
说明书
一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法
技术领域
本发明涉及铀矿水冶技术，具体涉及一种酸性铀工艺废水中氟的去除方 法。
背景技术
在铀矿开采及水冶生产过程中，生产大量废水。这些生产废水不仅含有 放射性核素铀、钍、镭等，而且含有大量的非放射性元素汞、镉、铬、砷、 铜、锌、锰、氟离子、及硫酸根离子。它们的组成与矿石特性、采矿方法及 处理工艺有关。这些元素和离子即使在很低的浓度下，对环境也是非常有害 的。因此，铀工业生产的废水必须以适当方法处理后，才能排放入自然环境。
由于环境意识的不断增强和政府管理立法的要求，在铀废水排放到环境 之前，必须要有经济而可行的方法进行处理，以达到环保的要求。氯化钡沉 淀法处理酸性铀工业废水研究报道很多，应用也很广泛，是一种处理铀工业 废水经典、有效的方法。该方法的基本原理是利用废水中存在的硫酸根离子， 加入氯化钡后生成BaSO4沉淀，然后与镭发生同晶置换作用生成共沉物 Ba(Ra)SO4。再通过加入石灰乳调pH值，使溶液中的铀、钍等天然放射性核 素降低到排放标准。在用石灰乳调节pH的同时，使锰、镁等阴离子形成絮 状沉淀物，对Ba(Ra)SO4沉淀起絮凝载带作用，从而加速其沉降。该方法操 作方便，除镭效果好。缺点是所形成的沉渣含水分高，不易压缩，且沉降速 度较慢，需要较大的沉降槽。因此，对该方法的改进研究有加入絮凝剂的方 法，加快沉降速度，提高沉降槽的处理能力和用流化床处理技术，及氯化钡 沉淀-污渣循环处理工艺，减少沉渣产量和改善渣的沉降性能。
在我国的铀矿石资源中，矿石分布地域性很广，矿点多，铀矿品位低， 杂质元素多，尤其在华南、华东和东北的硬质铀矿中如此。这些杂质元素和 目标元素铀在酸性浸出过程中一同被浸出来，在用离子交换或溶剂萃取铀后， 这些杂质元素或离子存在与酸性铀工艺废水中，用中和法和氯化钡沉淀载带 法可除去放射性核素铀、钍和镭大部分重金属离子，但氟离子很难去除达到 工业废水排放标准要求(氟离子浓度≤10mg/L，《污水综合排放标准》GB8978 -1996)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其适合于 处理铀工艺废水中的氟离子。
本发明所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其包括如下步骤：
(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控制在7～ 8;
(2)在步骤(1)所得的溶液硫酸根浓度ρ(SO2-4)≥250mg/l的情况下， 加入BaCl2除镭，加入除氟试剂除氟，然后在5～25℃下搅拌反应30～60min; 所述BaCl2的加入质量为每升溶液中加入5～30mg BaCl2;所述除氟试剂的加入 质量为溶液中氟的质量浓度的60～70倍;
(3)然后向步骤(2)所得溶液在加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控 制在10.5～11.5;
(4)对步骤(3)所得溶液进行固液分离;将分离得到的下部底流的40～ 60wt%返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库 储存;将分离得到的上部溢流用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排 放标准的工业废水，其可外排或用于工业生产。
本发明所述的另一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其包括如下步骤：
(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控制在7～ 8;
(2)在步骤(1)所得的溶液硫酸根浓度ρ(SO2-4)≥250mg/l的情况下， 加入BaCl2除镭，然后在5～25℃下搅拌反应30～60min;所述BaCl2的加入质 量为每升溶液中加入5～30mg BaCl2;
(3)然后向步骤(2)所得溶液加入Ca(OH)2中和，使溶液的pH值控制 在10.5～11.5;
(4)对步骤(3)所得溶液进行固液分离;将分离得到的下部底流的40～ 60wt%返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库 储存;将分离得到的上部溢流加入除氟试剂除氟，除氟试剂的加入质量为溶液 中氟的质量浓度的60～70倍，在5～25℃下搅拌反应30～60min，固液分离; 对清液用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排放标准的工业废水，其 可外排或用于工业生产。
如上所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其所述的酸性铀工艺废 水中，铀浓度0.5～35mg/L，氟浓度15～980mg/L，镭浓度1～110Bq/L;
如上所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其步骤(1)和/或步 骤(3)中使用的Ca(OH)2为10～15wt%的Ca(OH)2溶液。
如上所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其所述的除氟试剂为硫 酸铝或氯化镁。所述的除氟试剂中还可以包括1～30ppm的聚丙烯酰胺。
如上所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其所述的除氟试剂为硫 酸铝和氯化镁的混合物。所述的除氟试剂中还可以包括1～30ppm的聚丙烯酰 胺。
本发明的效果在于：
本发明用Ca(OH)2中和-加除氟试剂和氯化钡-污渣循环工艺不仅去除了 酸性铀工艺废水中的放射性核素铀、钍、镭，而且有效的去除有害元素氟、 锰等离子，使处理后的铀工业废水达到了排放标准。该方法操作简便，节约 试剂，污渣含水分少，沉降速度快。
(1)用Ca(OH)2中和法沉淀大部分重金属离子，使提取铀后的尾液中有 害元素或离子降到较低水平;
(2)结合氯化钡共沉淀载带法，使取提铀尾液中高放射性元素镭降到工 业排放标准(C(Ra)≤1.0Bq/L);
(3)再加入除氟试剂，使处理后铀的尾液中氟离子浓度降低到工业废水 排放标准要求(氟离子浓度≤10mg/L，《污水综合排放标准》GB8978- 1996))，且实验发现，该除氟试剂对去除铀废水中的磷效果很好，废水中磷 浓度达到一级排放标准(磷浓度≤0.5mg/L);
(4)用沉淀污渣循环技术，提高含铀酸性工艺废水综合处理水平，改善 沉淀尾渣性能，降低尾渣含水率，节约试剂消耗。