稀土矿伴生放射性废渣浸泡和淋滤实验铀、钍溶出机制研究

稀土矿伴生射性废渣浸和淋滤实验、钍溶出制研究我国是稀土生产和消费大国,稀土矿的开采产生大量的废渣,露天堆放的含放射性核素稀土矿渣经风化、降雨等自然淋洗作用其中的放射性核素（U、Th等被淋洗出来进入生态系统,对人类健康造成巨大隐患本文主要选取个稀土矿及其废渣样品,通过测量其放射性核素²³⁸U²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K比活度最后选择不同类型及有较大放射性核素含量差异的铀钍渣（S1中和渣（四川稀土（S3渣（）4种稀土矿废渣分别进行静态浸泡和动态淋滤实验研究浸出液和淋出液pH铀、钍浓度的变化、铀淋出量以及淋滤对稀土矿渣放射性核素含量的影响,从而大致了解4种稀土矿中放射性核素的释放迁移规律为科学处理稀土矿渣及放射性污染防治提供科学依据。实验主要结论如下（1）30个稀土矿样品均具有较强的放射性。4种用于浸泡和淋滤的稀土矿渣中放射性核素²³⁸U活度大小依次为:镭渣（1.11×10⁴¹.5710⁴Bq/kg）,铀钍渣（4.11×10³⁷.0110³Bq/kg和渣（2.86×10³Bq/kg）,四川稀土最小（0.68×10³¹.15×10³Bq/kg）;放射性核素²³²Th比活度大小依次为:镭渣（×10⁷Bq/kg钍渣（3.79×10⁵⁵.98×10⁵Bq/kg川稀土（6.32×10⁴⁶.60×10⁴Bq/kg和渣（4.29×10³Bq/kg动态淋滤实验S1、S3S4三种酸性矿渣在第一周期淋滤前期,过筛矿渣淋出值小于未过筛矿渣,碱性矿S2在两个

淋滤周期中,过筛矿渣淋出液始终大于未过筛矿渣。第二周期淋滤后S1、S3未过筛矿渣淋出液pH逐渐小于筛矿渣,S4则是未过筛矿渣淋出液pH持续大于过筛矿渣。淋滤周期时间间隔对矿渣的酸析出有一定恢复。浓度随着淋滤量的增加,浓度呈下降趋势。其中S1、S3过筛矿渣（S1-GS3-G）淋出液U浓度显著高于未过筛矿渣（S1-WG、S3-WG,S2、S4过筛矿渣（S2-WG、S4-WG）淋出U浓度高于过筛矿（S2-GS4-G,但随着淋滤时间的增加在不同时间内未过筛矿渣U浓度均高于过筛矿渣。（3）静态浸泡实验:S1、S2、S3pH呈不同程度的上升趋势,S4在浸泡时间内pH变化为先升后降。随着浸泡时间的增加大粒径未过筛矿渣浸出液pH值小于小粒径过筛矿渣。4种稀土矿渣浸出液U度的变化基本一致,总体呈上升趋势且U浓度的变化均有快速和缓慢两个过程。不同粒径的同种矿渣浸出液中S1筛矿渣U浓度始终大于未过筛矿渣S2、S3和S4则为未过筛矿渣大于过筛矿渣）动态淋滤实验和静态浸泡实验中淋出液和浸出液²³²Th度变化与矿渣及淋出液和浸出液pH大小呈正相关。当动态淋滤实验的淋出液为弱酸性和碱性时淋出液中²³²Th浓度会随着pH的升高而上升静态浸泡实验的浸出液中²³²Th浓度无论浸出液为酸性或是碱性均随着pH的升高而上升。（5）相同或相近酸碱性的矿渣在淋滤实验和浸泡实验过程中的铀释放淋出量分别具有相似的规律。淋滤实验各个月份的铀淋出量的最大值出现在3⁶月份,且淋出量与模拟酸雨淋滤量呈正相关滤周期间的时间间隔有利于U析出能力的恢复,且淋滤实验铀淋出量远大于浸泡实验。

（6）淋滤前后稀土矿渣的放射性核素含量发生变化。铀钍渣G（S1-G）淋滤前的²³⁸U、²²⁶Ra²³²Th、⁴⁰K比活度大于淋滤后,镭渣（）淋滤前²³⁸U比活度显著大于淋滤后,镭渣S4-G滤后比淋滤前降低了约倍,镭渣（S4-WG）降低了约10倍,²²⁶Ra、²³²Th<sup