广东某铀矿堆浸尾矿—水相互作用污染物迁移规律实验研究

摘要

铀尾矿是矿石中的铀被提取后的贫化矿石。铀尾矿中大部分铀已被提取(铀的提取率为65％~95%)，但是仍有部分铀残留在尾矿中，而且尾矿中还含有其它放射性核素（如226Th、226Ra）。铀矿山在开发和冶炼过程中产生大量的尾矿堆置在地表，由于尾矿中放射性核素的含量较高，且大多具有较长的半衰期，经过长期风化和雨水作用，核素会迁移至周围的环境中，对生态环境造成严重破坏，构成了铀矿山长期的放射性危害。因此，探究铀尾矿库中污染物的释放规律，并分析其释放动力学特征，为铀尾矿库的管理提供科学依据，对库区环境污染的治理具有积极意义。
　　本文以广东北部某铀矿堆浸尾矿为研究对象，采用实验室模拟研究，探讨尾矿—水相互作用污染物释放规律，并分析尾矿释放动力学特征。通过实验得到以下结论：
　　1、实验结果表明，在尾矿与水相互作用过程中可释放大量的H+、U、SO42-等污染物。
　　2、随着浸泡时间的延长，浸泡液酸度逐渐增大、污染物的累积释放量逐渐增加；在浸泡15d后，酸度达到最大，pH值为3.30；早期污染物释放速度很快，后期释放速度显著减慢。
　　3、尾矿粒径越小，污染物的溶出浓度越高。污染物释放速度和浓度随尾矿粒度减小而增大。
　　4、尾矿表面对铀酰离子的吸附是导致U释放速度快、并受尾矿粒度影响的主要原因。
　　5、尾矿中铀的释放过程可用动力学方程1+2(1-xt)-3(1-xt)2/3~kt来描述，其溶出速度主要取决于扩散速度。粒径过大或过小，都将降低铀的溶出速率。

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2铀尾矿中铀的释放机理

1.3铀尾矿污染机理

1.4国内外研究现状

1.5研究内容意义及技术路线

第二章铀尾矿库区域概况

2.1区域地理位置及交通概况

2.2区域气候条件

2.3区域社会概况

第三章 实验内容及方法

3.1尾矿样品特征

3.2试剂

3.3试剂配制及U和SO42-测定方法

第四章 铀尾矿浸泡实验

4.1实验方法

4.2结果与讨论

第五章 动力学特征分析

5.1动力学机理

5.2粒度条件动力学分析

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢