放射性廢水的處理

稀土生產(chǎn)中放射性廢水的主要來源是獨(dú)居石礦的堿法分解，這種廢水盡管組成比較復(fù)雜，放射性元素超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，但仍屬于低水平放射性廢水。其處理方法可分為化學(xué)法和離子交換法兩大類。

（1）化學(xué)處理法  由于廢水中放射性元素的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物大多是不溶性的，因此化學(xué)方法處理低放射性廢水大多是采用沉淀法�；瘜W(xué)處理的目的是使廢水中的放射性元素移到沉淀的富集物中去，從而使大體積的廢液放射性強(qiáng)度達(dá)到國家允許排放標(biāo)準(zhǔn)而排放。化學(xué)處理法的特點(diǎn)是費(fèi)用低廉，對(duì)大部分放射性元素的去除率顯著，設(shè)備簡單，操作方便，因而在我國的核能和稀土工廠去除廢水中放射性元素都采用化學(xué)沉淀法。
①中和沉淀除鈾和釷  向廢水中加入燒堿溶液，調(diào)pH值在7～9之間，鈾和釷則以氫氧化物形式沉淀，化學(xué)反應(yīng)式為：

Th4＋4NaOH→Th(OH)4↓＋4Na＋
 
UO22+＋2NaOH→UO2(OH)2↓＋2Na+

有時(shí)，中和沉淀也可以用氫氧化鈣做中和劑，過程中也可加入鋁鹽（硫酸鋁）、鐵鹽等形成膠體（絮凝物）吸附放射性元素的沉淀物。
②硫酸鹽共晶沉淀除鐳  在有硫酸根離子存在的情況下，向除鈾、釷后的廢水中加入濃度10%的氯化鋇溶液[1]，使其生成硫酸鋇沉淀，同時(shí)鐳亦生成硫酸鐳并與硫酸鋇形成晶沉淀而析出。化學(xué)反應(yīng)式為：

Ba2＋Ra2＋＋2SO2－4→BaRa（SO4）2↓

③高分子絮凝劑除懸浮物  在稀土生產(chǎn)廠中所用的絮凝劑大部分是高分子聚丙烯酰胺（PHP）。按分子量的大小可以分為適用于堿性介質(zhì)中的PHP絮凝劑和適用于酸性介質(zhì)中的PHP絮凝劑。PHP是一種表面活性劑，水解后會(huì)生成很多活性基團(tuán)，能降低溶液中離子擴(kuò)散層和吸附層間的電位，能吸附很多懸浮物和膠狀物，并把它們緊密地聯(lián)成一個(gè)絮狀團(tuán)聚物，使懸浮物和膠狀物加速沉降。
放射性廢水除去大部分我鈾、釷、鐳后，加入PHP絮凝劑，經(jīng)充分?jǐn)嚢�，PHP絮凝劑均勻地分布于水中，靜置沉降后，可除去廢水中的懸浮物和膠狀物以及殘余的少量放射性元素，使廢水呈現(xiàn)清亮狀態(tài)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
需要指出的是，高分子PHP絮凝劑處理放射性廢水要求廢水中不許夾帶乳狀有機(jī)相，否則會(huì)出現(xiàn)放射性沉渣上浮現(xiàn)象，影響放射性廢水處理質(zhì)量。
 

含氟廢水的處理

在用酸法或堿法處理混合型稀土精礦時(shí)產(chǎn)生的廢水，其含氟量、pH值均超過了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，酸性廢水氟含量超標(biāo)120～280倍，堿性廢水氟含量超標(biāo)40～50倍。這樣的廢水需經(jīng)處理后才能排放。
（1）酸性含氟廢水的處理[1]  常溫下，用石灰制成濃度（CaO）為50%～70%石灰乳溶液加入到含氟廢水中，使氟以氟化鈣沉淀析出，沉降時(shí)間0.5～1.0h，同時(shí)硫酸被中和并達(dá)到排放的酸度要求�；瘜W(xué)反應(yīng)式為：

Ca（OH）2＋2HF→CaF2↓＋2H2O
 
Ca（OH）2＋H2SO4→CaSO4＋2H2O

此法主要裝置有廢水集存池、中和沉淀槽、過濾機(jī)和廢水泵等。廢水經(jīng)處理后含氟量降至10mg/L以下，pH=6～8，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（2）堿性含氟廢水的處理[1]  通溫下，向廢水加入濃度（CaO）為10%的石灰乳溶液，使氟以氟化鈣沉淀析出，氟含量由0.4～0.5g/L降至15～20mg/L，然后再加入偏磷酸鈉和鋁鹽作為沉淀劑，使氟進(jìn)一步生成氟鋁磷酸鹽析出，化學(xué)反應(yīng)式為：

Ca（OH）2＋2NaF→CaF2↓＋2NaOH
 
NaPO2＋Al3＋＋3F－→NaPO3·AlF3↓
 

一次除氟時(shí)，lm3廢水加入溶液0.025m3作業(yè)，反應(yīng)時(shí)間45min，沉降時(shí)間0.5～1.0h。二次除氟時(shí)，lm3廢水加入偏鋁酸鈉40g，鋁鹽160g，廢水最終pH=6～7。主要設(shè)備有廢水集存池、除氟反應(yīng)槽、過濾機(jī)等。廢水經(jīng)兩次除氟后含氟量一般小于10mg/L，pH=6～7，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

含酸廢水的處理

用氯化稀土制取氧化稀土?xí)r，草酸沉淀稀土后的母液含酸較高（pH≤1.5），主要是鹽酸和草酸，需經(jīng)處理后才能排放。這樣的廢水處理比較簡單，用廢燒堿液或石灰乳液進(jìn)行中和處理，降低酸度即可，化學(xué)反應(yīng)式為：
Ca（OH）2＋2HCl→CaCl2＋2H2O
 
Ca（OH）2＋H2C2O4→CaC2O4↓＋2H2O
 
中和處理后的廢水呈清亮狀態(tài)，酸度降至pH=7～8，不含有害物質(zhì)，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。