一種處理含鈾廢水的方法
2023-11-03 14:46:17 2
一種處理含鈾廢水的方法
【專利摘要】本發明涉及一種處理含鈾廢水的方法，屬於溼法冶金【技術領域】。首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節pH值至3～7，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為（0.5～15）：1g/L加入鐵粉並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為120～180rpm條件下超聲波處理5～15min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。該方法將鈾加工過程中產生的萃餘水相調節待處理含鈾廢水的pH值，提高工業含鈾廢水鈾的去除效率，又可同時處理萃餘液中的鈾，有效分擔工廠鈾處理壓力。
【專利說明】一種處理含鈾廢水的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種處理含鈾廢水的方法，屬於溼法冶金【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著我國核能的快速發展，使得鈾燃料的需求激增。我國鈾礦冶普遍採用溶浸採鈾工藝，產生了大量的尾礦水、尾礦砂(廢石)。在工廠除鈾工藝流程中，鈾化學濃縮物經配料溶解處理後，對澄清後的上清液進行萃取所產生的萃餘水相也含有較高濃度的鈾，並不能直接排放，加大了鈾加工企業除鈾處理的壓力。放射性廢水對環境的汙染主要是由其中所含的放射性核素引起的，如果任其排放到環境中，會對生態環境和人類健康造成極其嚴重的後果。含鈾廢水是放射性廢物的一種。
[0003]目前處理含鈾廢水的方法主要有化學沉澱法、離子交換法、蒸發法、吸附法、萃取法膜法、微生物法、植物修復法、可滲透反應牆治理技術及聯合處理等等，普遍存在處理成本高、出水鈾含量不穩定或是操作難度大等問題。有研究者(趙素芬，史夢潔，安小剛，賀彩婷.零價鐵處理含鈾廢水的試驗研究.工業水處理，2011，7(31))對零價鐵粉處理含鈾廢水進行了實驗研究，使用鹽酸和氫氧化鈉調節PH值，含鈾廢水處理後可達到排放標準，但依然存在鐵粉投加量大，處理成本高，產生放射性渣量大，對於放射性渣的儲存帶來了極大的壓力等缺點；此外，新酸或鹼液的加入，加大了酸耗或鹼耗，不但增加了處理成本，還對含鈾廢水的處理增加了處理壓力。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種處理含鈾廢水的方法。該方法將鈾加工過程中產生的萃餘水相調節待處理含鈾廢水的PH值，提高工業含鈾廢水鈾的去除效率，又可同時處理萃餘液中的鈾，有效分擔工廠鈾處理壓力，整體提高全廠鈾的有效去除效率，大大減輕環保壓力；其次，利用超聲波在媒質中傳播時，產生的機械作用、空化作用及熱作用而產生力學、熱學和化學等一系列的效應，將超聲波技術與零價鐵還原技術相結合，極大的縮短了廢水處理時間，減少零價鐵粉投入量，減少渣量，降低生產成本和堆存成本，是一種高效安全的含鈾廢水深度除鈾的綜合處理方法，實現含鈾廢水的環境友好和高效的處理，本發明通過以下技術方案實現。
[0005]一種處理含鈾廢水的方法，其具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至3?7，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為(0.5?15):lg/L加入鐵粉並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為120?180rpm條件下超聲波處理5?15min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
[0006]所述工業含鈾廢水包括以下組分:鈾50 μ g/L?20000 μ g/L，pH值為8?12。
[0007]所述萃餘水相來自中核二七二鈾業有限責任公司生產過程中萃取工段，包括以下組分:鈾 500 μ g/L ?20000 μ g/L, pH 值為 0.I ?I。
[0008]所述鐵粉中零價鐵含量為50wt.%?98wt.%。
[0009]所述超聲波的條件為超聲波功率為80?2000W。
[0010]該處理後可排放清液中鈾含量〈50 μ g/L,達到《鈾加工與燃料製造設施輻射防護規定》(EJ1056-2005)排放標準。
[0011]本發明的有益效果是:(1)本發明採用超聲波技術與零價鐵還原技術相結合，極大的縮短了廢水處理時間，減少鐵粉投入量，減少渣量，降低生產成本和堆存成本；(2)本發明在採用零價鐵還原鈾廢水的過程中，採用萃餘水調節含鈾廢水的PH值，提高工業含鈾廢水鈾的去除效率，又可同時處理萃餘液中的鈾，有效分擔工廠鈾處理壓力，整體提高全廠鈾的有效去除效率，大大減輕環保壓力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0014]實施例1
如圖1所示，該處理含鈾廢水的方法，其具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至3，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為1: lg/L加入鐵粉(鐵粉中零價鐵含量為75wt.%)並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為120rpm條件下超聲波處理5min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
[0015]其中工業含鈾廢水包括以下組分:鈾50.96μ g/L，pH值為8 ;萃餘水相包括以下組分:鈾5116.79 μ g/L, pH值為0.12 ;超聲波的條件為超聲波功率為500W。
[0016]該處理後可排放清液中鈾含量為5.97 μ g/L，遠低於排放標準50 μ g/L《鈾加工與燃料製造設施輻射防護規定》(EJ1056-2005)。
[0017]實施例2
如圖1所示，該處理含鈾廢水的方法，其具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至5，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為0.5: lg/L加入鐵粉(鐵粉中零價鐵含量為50wt.%)並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為150rpm條件下超聲波處理lOmin，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
[0018]其中工業含鈾廢水包括以下組分:鈾2772.23μ g/L，pH值為9 ;萃餘水相包括以下組分:鈾512.32 μ g/L, pH值為0.26 ;超聲波的條件為超聲波功率為800W。
[0019]該處理後可排放清液中鈾含量為5.78 μ g/L，遠低於排放標準50 μ g/L《鈾加工與燃料製造設施輻射防護規定》(EJ1056-2005)。
[0020]實施例3
如圖1所示，該處理含鈾廢水的方法，其具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至4，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為12:lg/L加入鐵粉(鐵粉中零價鐵含量為80wt.%)並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為130rpm條件下超聲波處理15min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
[0021]其中工業含鈾廢水包括以下組分:鈾7512.75μ g/L，pH值為10.16 ;萃餘水相包括以下組分:16450.55 μ g/L, pH值為0.57 ;超聲波的條件為超聲波功率為80W。
[0022]該處理後可排放清液中鈾含量為14.51 μ g/L，遠低於排放標準50 μ g/L《鈾加工與燃料製造設施輻射防護規定》(EJ1056-2005)。
[0023]實施例4
如圖1所示，該處理含鈾廢水的方法，其具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至7，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為15:lg/L加入鐵粉(鐵粉中零價鐵含量為98wt.%)並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為180rpm條件下超聲波處理6min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
[0024]其中工業含鈾廢水包括以下組分:鈾10107.64μ g/L，pH值為11 ;萃餘水相包括以下組分:鈾9995.63 μ g/L, pH值為0.73 ;超聲波的條件為超聲波功率為1500W。
[0025]該處理後可排放清液中鈾含量為22.51 μ g/L，遠低於排放標準50 μ g/L《鈾加工與燃料製造設施輻射防護規定》(EJ1056-2005)。
[0026]實施例5
如圖1所示，該處理含鈾廢水的方法，其具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至6，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為10:lg/L加入鐵粉(鐵粉中零價鐵含量為80wt.%)並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為140rpm條件下超聲波處理12min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
[0027]其中工業含鈾廢水包括以下組分:鈾15997.34μ g/L，pH值為12 ;萃餘水相包括以下組分:鈾7589.45 μ g/L, pH值為0.95，超聲波的條件為超聲波功率為2000W。
[0028]該處理後可排放清液中鈾含量為21.72 μ g/L，遠低於排放標準50 μ g/L《鈾加工與燃料製造設施輻射防護規定》(EJ1056-2005)。
[0029]上面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種處理含鈾廢水的方法，其特徵在於具體步驟如下:首先向工業含鈾廢水中加入萃餘水相調節PH值至3?7，然後按照工業含鈾廢水與鐵粉的液固比為(0.5?15):lg/L加入鐵粉並置於超聲波反應器中，在室溫、攪拌速率為120?180rpm條件下超聲波處理5?15min，最後進行抽濾獲得處理後可排放清液和含鈾廢渣，含鈾廢渣經存放後等待後續的提鈾處理。
2.根據權利要求1所述的處理含鈾廢水的方法，其特徵在於:所述工業含鈾廢水包括以下組分:鈾50 μ g/L?20000 μ g/L，pH值為8?12。
3.根據權利要求1所述的處理含鈾廢水的方法，其特徵在於:所述萃餘水相包括以下組分:鈾 500 μ g/L ?20000 μ g/L, pH 值為 0.I ?I。
4.根據權利要求1所述的處理含鈾廢水的方法，其特徵在於:所述鐵粉中零價鐵含量為 50wt.% ?98wt.%。
5.根據權利要求1所述的處理含鈾廢水的方法，其特徵在於:所述超聲波的條件為超聲波功率為80?2000W。
【文檔編號】C02F9/08GK104386865SQ201410529994
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】李靜, 張利波, 彭金輝, 夏洪應, 鄭雪梅, 馬愛元, 謝凌峰, 胡錦明, 楊立峰, 張平, 蔣樹武 申請人:昆明理工大學, 中核二七二鈾業有限責任公司