某铀尾矿库周边水体金属的来源解析及健康风险评价

选取我国南方某铀尾矿库周边水体为研究对象,分析周边水体中金属的浓度及分布特征,运用多元统计学方法对金属来源进行解析,并采用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型对人体可能造成的健康风险进行评价。结果表明,Fe、Mn、Al、Sb、Mo浓度均值均高于《地表水质量标准》(GB 3838—2002)规定的Ⅲ类标准限值,超标率分别达到50.0%、85.7%、85.7%、64.3%、78.6%,其中Mo浓度的最大值和均值分别是标准限值的145.7和26.9倍。U和Th浓度的最大值和平均值均高于放射性核素排放限值,说明该区域内受铀尾矿库的影响,周围水体及河流均受到了金属污染。相关分析发现,Pb、Mn、Al、Cu有相同的来源和地球化学特征,分布特征相似。As、Mo是铀尾矿库区核素U主要的伴生重金属,其分布受尾矿库影响明显。As与铀伴生富集且共同迁移,其对水中铀浓度的分布有一定的指示意义。对主成分分析发现,第一主成分元素Fe、Mn、Al、Cu、Pb、Ni主要受地质环境和成土过程影响,第二主成分元素Cr、As、U、Mo为主要受到铀尾矿库活动的影响控制。健康风险评价结果表明,儿童和成人的总健康风险均...     

相山铀尾矿库周边土壤中放射性核素的研究

选取江西相山铀尾矿库的浅层尾矿砂为研究对象,研究放射性核素~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th、~(40)K在浅层尾矿砂和农田土壤中的分布特征和形成机理。结果表明,表层稻田土壤中核素的含量随深度增加出现不同的规律,其值均高于标准值,尾矿砂中的放射性核素发生了迁移。采用江西省土壤放射性核素背景值,通过单因子评价法对4种放射性核素的含量进行评价,得到污染指数均大于1,铀尾矿周边稻田土壤已被污染。     

基于γ能谱的某铀尾矿库和水冶厂周边水体放射性分布特征及风险评估

通过高纯锗γ谱仪精确测量了我国某铀尾矿库和水冶厂排放水及周边地表水中天然放射性核素238 U、226 Ra、232 Th和40 K的放射性浓度,得出其分布特征及其对周边环境的影响和给附近居民健康带来的风险。结果表明,尾矿库渗滤水和水冶厂排放水中238 U、226 Ra、232 Th和40 K含量相比其内部存储液有明显降低,尾矿库渗滤水中总铀含量为0.23 mg/L,226 Ra比活度为0.68 Bq/L,均低于国标GB23727—2009规定限值;水冶厂排放水中总铀含量为1.37mg/L,226 Ra比活度为1.37Bq/L,均高于国标规定限值。若将尾矿库中下游居民区水渠中水和水冶厂入溪后水作为饮用水,则238 U、226 Ra和232 Th对人体所致总待积有效剂量分别为0.187 5和0.121 4mSv/a,均已超过世界卫生组织饮用水水质准则推荐值。对比本地本底值发现,研究区域地表水已被污染。     

某铀矿区水稻土—地表水铀含量对稻米铀含量的影响

以水稻土—地表水铀含量为视角,从水稻土剖面铀含量分布规律、水稻土与下伏岩体稀土元素特征、不同河流不同河段水稻土—地表水—稻米铀含量特征、水稻土与稻米铀含量关系4个方面研究721铀矿区稻米铀含量成因。结果表明,水稻土剖面铀含量从表层至半风化花岗质基岩层呈明显降低的特征,说明水稻土铀含量高的原因不是土壤母质铀含量高;岩石与水稻土稀土元素标准化模式均表现为向右倾斜型,均属轻稀土富集型,轻稀土分馏明显,表明水稻土为还原环境,吸附作用较强;不同河流不同河段水稻土—地表水—稻米铀含量平均值的特性均为上游最低、中游最高、下游次之。铀矿区地表水环境符合铀元素在水稻土中被平衡吸附的动力学条件,有利于铀元素在矿区内河流中游地区的水稻土中沉淀富集;正在采矿区水稻土与稻米铀含量具有高度的空间耦合性,呈指数正相关关系,相关系数0.749。矿区内河流沿岸稻米铀含量的分布特征是由铀元素的迁移途径决定的"采矿活动(铀尾矿露天堆放)→地表水→水稻土"。     

某铀尾矿库周边地下水中镭的分布与成因研究

应用基于单因子指数的内梅罗综合评价法研究铀尾矿库周边地下水中~(226)Ra的分布、污染程度及成因。结果表明,研究区地下水单因子污染指数最大值为1.52,最小值为0.65。计算所得的内梅罗综合污染指数为1.34,水质属于基本清洁区,受~(226)Ra污染较轻。~(226)Ra活度的分布总体上是西南部较低,东北部较高。极可能是地下水径流条件影响了~(226)Ra的迁移与富集。此外,铀矿山开采导致大量的镭元素活化释放,进入水体造成镭污染的人为因素以及研究区的水文地质条件、水化学参数及水化学成分等对地下水中~(226)Ra的迁移与富集也有一定影响。     

某铀尾矿库周边水环境中铀的分布特征及评价

选取某铀尾矿库周边潜水以及下降泉为研究对象,研究放射性核素铀在铀尾矿库周边水环境中的分布特征。研究表明,在垂直方向上,下降泉中铀的浓度远大于地下潜水中铀的浓度;在水平方向上,距离尾矿区越远,下降泉中铀的浓度呈下降趋势。铀在潜水和下降泉的分布特征可能受到铀在水溶液的存在形式、化学反应、微生物氧化以及降雨稀释作用下,核素发生了溶解、迁移和沉淀等系列水文地球化学过程。研究区域潜水中的总α和总β水平均低于我国放射性指标的指导水平,符合我国饮用水标准,居民饮用是安全的。     

某铀尾矿库周边地下水重金属污染特征及健康风险研究

选取某铀尾矿周边地下水为对象,通过野外取样与室内试验,分析铀尾矿周边地下水重金属的存在形态及分布特征,采用美国环保局(USEPA)推荐的风险评价模型对地下水重金属污染进行健康风险评价。结果表明,研究区地下水重金属主要以毒性较强的形态存在。重金属Cr和Cd的分布总体上是西北部较高、东南部较低;Cu的分布是东部较高、西部较低;Pb的分布是尾矿库附近和北部相对较高。健康风险评价表明,成人和儿童总非致癌风险分别为1.95E-09a-1和3.06E-09a-1,总致癌风险分别为3.17E-07a-1和4.96E-07a-1,均在EPA和ICRP推荐的可接受范围内。     

某铀矿下游河流水化学特征与铀的分布特征分析

以某铀矿废水纳入河—临水河为研究对象,分析其水化学特征与铀的分布特征,并探明在不同季节时铀矿对河流的影响程度。结果表明,临水河流域属于低矿化度水,其TDS整体变化范围为25.84~45.68mg/L,在平水期,矿区附近流域水化学类型由HCO_3-Ca型变为HCO_3-SO_4-Ca型水,丰水期未有显著改变。河水中铀体现出时空不同分布特征。空间上,临水河流域在上、中、下游呈现出先增高再降低的趋势;时间上,相同点位上平水期的铀含量高于丰水期。以江西省背景值为标准采用单因子指数法评价临水河放射性铀污染,临水河仅有中游地区受到污染,但整体流域铀含量远远低于WHO的限值,处于安全范围之内。     

某铀尾矿周边农田土壤中放射性~(137)Cs的分布特征

采用高纯锗(HPGe)γ谱仪分析测定某铀尾矿库周边农田土壤样品中~(137)Cs的含量,研究农田土壤中放射性核素~(137)Cs的分布特征。结果表明,研究区尾矿库周边农田~(137)Cs的表层至地下1m处含量大多在农田边缘地区含量最高,在农田中心地区含量最低;~(137)Cs主要分布在土壤表层,在1m范围内随着深度增加含量减少;研究区农田植物、土壤对~(137)Cs的吸附有影响,~(137)Cs在垂直方向含量的规律不明显,这可能与土壤粒径大小、土壤pH、研究区域降水量以及与尾矿库水平距离相关。     

模拟降雨条件下不同磷酸盐对土壤吸附铀的影响

以铀矿山尾矿库周边的土壤为研究对象,通过不同磷酸盐作用下的淋滤试验,研究土壤吸附放射性核素铀的机理,以及铀在土壤中迁移、转化的规律和赋存形态的影响。结果表明,随着淋滤时间的增加,因磷酸二氢根与羟基在土壤中发生交换解吸反应,体系中富含OH-,渗滤液pH均不断升高;土壤中添加磷酸盐后,渗沥液中铀浓度低于矿山废水排放标准,淋滤后土壤中铀含量随深度增加而降低,土壤中残渣态铀含量增加明显,表明磷酸盐可以在一定程度上固定土壤中的铀,其中磷酸二氢钾的效果最佳。FTIR分析得知,土壤中吸附铀的官能团主要有—OH、COO—、C—O和—NH2。     

某砂岩型铀矿床矿石微生物浸出试验

对某砂岩型铀矿床的矿石进行了不同酸度和Fe~(3+)浓度的微生物浸出试验,以及与酸法浸出(H_2SO_4浓度5 g/L)的对比试验。结果表明,微生物浸铀在4 g/L酸度、2 g/L Fe~(3+)条件下铀浸出率最高(96.43%),比酸法浸出率高27%;微生物溶浸时Fe~(3+)浓度超过2 g/L对浸铀没有明显的提升作用。     

铀、钼分离工艺中铀和钼的测定(Ⅰ).铀的测定

介绍了铀、钼分离工艺中钼铀矿、浸出渣、淋浸液、离子交换树脂和产品中铀的快速测定方法。矿石和浸出渣样品用混合铵盐熔解 ,树脂样品经高温灼烧灰化 ,以磷酸溶解。在 60 %磷酸介质中 ,用硫酸亚铁铵将铀( )还原成铀 ( )。在 40 %磷酸和铵盐存在下 ,用亚硝酸钠氧化过量的亚铁 ,并立即用尿素破坏过剩的亚硝酸钠 ,以消除钼的干扰。用二苯胺磺酸钠和苯基邻氨基苯甲酸作指示剂 ,以钒酸铵容量法快速测定铀。对钼含量较高的样品 ,在测定铀之前 ,可在硝酸介质中将钼以钼酸形式析出 ,使铀与大量钼分离 ,然后 ,在 3 0 %～ 40 %磷酸溶液中用亚铁还原 -溴水氧化 -钒酸铵容量法快速测定铀。铀产品 (化学浓缩物 )中的铀 ,可借助适量的盐酸溶解试样 ,然后直接用钒酸铵容量法滴定。本法操作简单、快速 ,适用于从铀、钼共生矿中提取铀的工艺过程中各种样品体系中铀的测定。大量实际样品的例行分析结果表明 ,所得结果准确可靠 ,方法精密度优于± 1 0 % ,标准加入回收率为 98%～ 1 0 5 %     

高氟低硫铀矿石补加黄铁矿生物柱浸试验

进行装柱量为9kg高氟低硫铀矿石的添加黄铁矿生物柱浸试验。结果表明,添加粒度-3.0mm、纯度41.64%黄铁矿1.5%时,经过80d的浸出,加黄铁矿加菌试验柱铀渣计浸出率为90.00%,酸耗3.97%,总铁浸出量54.36g;不加黄铁矿加菌对照柱铀浸出率为88.50%,酸耗4.05%,总铁浸出量49.47g;加黄铁矿不加菌的化学浸出对照柱铀浸出率为77.20%,酸耗3.95%,总铁浸出量34.30g。向低硫铀矿石中添加适量黄铁矿的生物浸出方法可以提高铀浸出率。     

某砂岩型铀矿石浸出渣样铀钪浸出特征及机理

随着高品位铀矿的枯竭,从低品位铀矿石中回收伴生元素以降低生产成本成为趋势。在溶浸采铀过程中,为了提高铀及其伴生元素钪的浸出率,以某砂岩型铀矿碱性柱浸后的渣样为研究对象,通过室内静态试验,探究不同硫酸浓度、液固比、温度对铀和钪浸出率的影响,并根据未反应收缩核模型建立浸出动力学模型。结果表明：硫酸浓度为30 g/L、液固比2 mL/g、浸出时间192 h条件下,铀和钪的浸出率随着温度的升高而增加;温度低于30 ℃时,浸出过程受化学反应控制,浸出速率增加较快,但浸出率低;温度高于30 ℃后,浸出过程受混合控制,且铀的浸出速率要高于钪,铀和钪受混合控制的浸出过程的活化能分别为41.28、15.887 kJ/mol。     

用钛凝胶从铀矿石碱浸出液中载带浓集铀

研究了用硫酸钛凝胶从铀矿互的碱浸出液中载带浓集铀。铀的浓集率可达94％～99％，浸出液体积可减缩至1％，同时溶液中钙、镁离子和除硫酸根外的阴离子得到分离。     

高碳酸盐砂岩型铀矿石微酸中性浸出性能

为研究微酸中性浸出工艺对高碳酸盐型铀矿石的浸出性能,对某高碳酸盐砂岩型铀矿石进行了静态浸泡试验、多回次氧化浸出试验及柱浸试验。结果表明,高碳酸盐型铀矿应用传统酸法浸出容易产生气堵和CaSO4沉淀,而应用微酸中性浸出虽然浸出强度小,但不容易产生沉淀,应用传统碱性浸出的浸出强度略高于应用微酸中性浸出,但容易产生CaCO3沉淀;应用低浓度H2O2氧化浸出效率低,H2O2主要被矿石中其他还原性物质消耗,高浓度H2O2容易和溶液中的铀反应生成过氧化铀沉淀,而KMnO4氧化浸出效果明显;在柱浸中,微酸浸出浸出率和碱性浸出浸出率分别为49.2%和41.7%,前者主要限制因素是矿柱酸化速率高于矿柱氧化速率,而后者主要限制因素是浸出后期矿层堵塞,渗透性下降。     

CO2+O2浸铀体系铀的Eh-pH优势场分布特征

铀的存在形式是决定铀的水迁移能力的重要条件。基于不同CO2和O2压力条件下的浸铀试验和地球化学模式软件PHREEQC计算,研究各浸铀体系中铀的Eh-pH优势场图特征及其影响因素。在CO2+O2浸铀体系中,碳酸铀酰络合物是铀在水中的主要存在形式,水的pH影响碳酸铀酰络合物优势域临界pH,HCO3-浓度则是铀的氧化还原临界电位变化的主控条件,而CO2是这些影响产生的根本因素。     

电渗析法分离铀矿浆中的铀

采用电渗析法分离铀浸出矿浆中的铀,研究了电渗析法分离铀浸出矿浆中铀的分离富集率,验证电渗析法分离铀浸出矿浆中铀的可行性,并通过模拟试验探寻各条件对电渗析法处理能力及电耗的影响。试验结果表明：电压的提高同时会提高处理能力但是耗电量随之增加;操作温度的提高可以降低电耗及提高处理能力。用电渗析法分离铀矿浆中的铀,流程简单且无需使用任何的化学试剂,该方法可适用于铀浸出矿浆的固液分离,为铀浸出矿浆分离提供新思路。     

海泡石辅助含铀土壤化学清洗及对铀富集研究

运用海泡石辅助对铀矿山的含铀土壤进行化学淋洗。研究了铀在不同粒级含铀污染土壤中的含量,通过搅拌淋洗的方法对土壤进行修复研究,探讨了淋洗时间、淋洗剂种类、温度、超声加热等因素对淋洗效果以及海泡石对土壤中铀的富集的影响。结果表明,随着土壤粒径的增大,土壤中的含铀量逐渐减少,即土壤中含铀量与土壤粒径成负相关关系,且除了砂砾外,其他的铀含量均已超过了铀的目标修复值40 mg/kg。在淋洗时间为8 h,淋洗较为充分,淋洗效果达到最佳,成本合适。通过提高温度、超声辅助等方法,既可以使淋洗效果得到明显的提升,对海泡石的富集效果也有很好的促进作用。在淋洗方面,柠檬酸的效果最好,盐酸的效果最差;在海泡石对土壤中铀的富集方面,硫酸淋洗土壤铀的富集倍数最高,柠檬酸淋洗土壤铀的富集倍数最差。通过构建土壤—淋洗液—海泡石的铀迁移路径实现土壤中铀去除并在海泡石中的富集。