实务和案例第七章专业1节

2023/3/211

注册核安全工程师专业实物（新）

第七章核燃料循环设施安全监督

潘英杰邮箱：.cn2013年7月7日北京2023/3/212第一节铀矿勘探、开采和加工的辐射安全监督管理一、前言二、监督管理基本要求二、铀矿勘探、开采的辐射防护四、铀矿选冶加工的辐射防护五、铀废石场及尾矿库的选址、运行安全监管六、铀矿勘探、开采和加工的环境保护七、铀矿勘探、开采和加工设施退役及铀废石场、尾矿库关闭治理和长期监护2023/3/213一、前言铀矿冶是核燃料循环的前端，是核工业的重要组成部分。由于铀矿冶工业除具有一般矿冶工业全部安全和危害外，还具有铀矿尘、氡及氡子体、β、γ辐射，以及α、β表面放射性污染等辐射危害。根据铀矿品位的不同，其辐射危害程度程度各有所异，并随着加工过程的深化，铀的含量和纯度不断提高，放射性水平不断发生变化，所以铀开采和选冶过程会对工作人员产生不同的辐射照射，造成一定的辐射危害。此外，由于生产过程还将产生数量庞大的放射性的废渣、废水和废气，将对周围环境造成一定污染和形成一定的潜在危害，给公众造成一定附加剂量。2023/3/214常规矿山化学矿山：原地浸出溶液—离子交换—淋洗或（萃取、反萃取）—沉淀—过滤—铀化学浓缩物（产品）露天矿山地下矿山

平硐竖井斜井矿山水冶常规水冶：粗碎—放射性选矿—（中、细）碎—磨矿—浸出—

离子交换—淋洗或（萃取、反萃取）—沉淀—过滤—铀化学浓缩物（产品）地表堆浸：（粗、中、细）碎—浸（渗滤）出液—离子交换—淋洗或（萃取、反萃取）—沉淀—过滤—铀化学浓缩物（产品）地下堆浸：原地爆破浸出液—离子交换—淋洗或（萃取、反萃取）—沉淀—过滤—铀化学浓缩物（产品）1.铀矿开采、选冶加工

（一）铀矿开采和选冶加工回顾注册核安全工程师讲稿提纲

2023/3/215铀化学浓缩物（黄饼）—硝酸溶解—过滤—萃取—酸洗—水洗—反萃取—浓缩及脱硝—沉淀—固液分离—转化结晶—过滤—煅烧（880℃）—冷却—UO2、U3O8产包装（核纯级或核电级天然铀）

国际天然铀交易通常都是用U3O8产品进行的，这是由于U3O8是铀化合物中最稳定的缘故

（二）铀精制（纯化）回顾注册核安全工程师讲稿提纲

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（三）铀矿采冶工艺方框图

露天开采地下开采原地爆破浸出原地浸出采铀

矿石

选矿破碎磨矿

铀浸出（酸法或碱法）

浸出液浸出液铀提取洗涤、沉淀、压滤

铀化学浓缩物

2023/3/217（四）铀矿采冶生产特点

铀矿开采:

矿井采场或矿房内四周都是铀矿体，如果矿石品位高，那么铀系的放射性核素含量就高。由于铀矿基本都处于放射性平衡状态，矿石中含有全部14个铀的衰变子体，所以它们的放射性活度是一个定值。在井下凿岩过程中，大量铀矿尘及放射性核素都扩散和释放到矿井大气中。其铀矿尘浓度可达数十mg/m3，氡浓度可达数千至数万Bq/m3，氡子体α潜能可达数十至数百μJ/m3，空气中铀浓度可达数十μg/m3，此外，还有β、γ辐射，以及α、β表面放射性污染等危害。铀矿选冶:

矿石加工的矿石准备部分的放射性核素与矿井基本相同，只不过是铀矿石经过选后，可将铀矿石中15%-20%的废石分选出去，进而提高了铀矿石的有用成分。

再经过化学浸出和提纯后的铀化学浓缩物的铀含量可达70%。因此，铀水冶提纯后的各工序，由于将绝大部分铀提取出来，所以纯化后的各工作岗位仅存在铀的污染和危害问题，不存在氡及氡子体的危害。尾矿中却仅存在少部分未被提取出来的铀，但保留了大约98%以上的镭及其放射性性子体核素，因此尾矿库中储存的尾矿是危害环境的最重要的放射性污染源，也是辐射防护和环境保护的重点。总之，由铀矿石到浓缩物到铀纯化是一个不断浓集和纯化的过程。在此过程中，铀含量由0.05%-1.0%提高到70%。2023/3/218二、监督管理基本要求

1.铀地矿防护和环保的任务和要求及内容

1）.铀地矿防护和环保的目的

通过法律、法规；技术措施；工程设施、设备；教育和管理等一系列措施，即通过硬件、软件的建设和管理。遵循辐射防护三原则：即实践正当性、防护最优化和个人剂量限值。亦即必须严格遵循国家有关法律、法规，通盘考虑放射性危害和非放射性危害，实施综合防护环保技术措施和管理，使铀矿山的各项安全、卫生、防护、环保指标满足国家和行业法规、及标准要求。预防伤亡事故、控制职业危害和环境事故的发生，确保铀地矿生产人员及周围公众的生命安全身环境生态文明。2023/3/2192）铀地矿防护和环境保护的任务

（1）贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，参与各种防护技术措施的制定和实施及验收，实施生产全过程防护管理；（2）开展工作场所及环境的辐射及有害物监测，掌握各生产环节的防护状况，指导矿山防护和环保工作；（3）对各种防护设施使用和运行情况进行监督检查，发现问题及时向领导反映，迅速加以解决；（4）检查国家和行业法规和标准的贯彻执行状况，防止重大伤亡事故和超剂量事故发生。（5）防护技术知识的宣传和培训，提高全员安全文化素质和防护技能，保护工作人员和周围公众及环境的安全。2023/3/2110

3）铀地矿防护和环境保护基本要求

（1）.铀矿勘探、开采和加工设施建设应按国家相关规定施行许可证制度。（2）.铀矿勘探、开采和加工建设营运单位在进行设施选址、建造、运行、退役等活动，必须严格执行国家、行业相关技术标准、规范。（3）.与铀矿勘探、开采和加工设施建设项目相配套的安全和辐射防护措施，以及放射性污染防治和环保设施，应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。

（⒋）铀矿勘探、开采和加工设施营运单位应当对作业场所、产生的流出物和周围环境实施监测，并定期向环境保护行政主管部门报告监测结果。（5）.建造专用的废石场和尾矿库，满足国家相关规定标准的要求，确保长期安全稳定

（⒍）铀矿勘探、开采和加工单位应当编制铀矿冶设施退役治理规划和计划。（7）.运输铀矿及产品，或放射性废物时，应按规矩有关放射性物质运输规定标准执行。

2023/3/21114）.防护和环境保护工作内容

（1）.贯彻和执行安全防护法规和标准，必须把辐射剂量和各项有害物浓度控制在国家和行业规定和标准以下，确保工作人员和公众安全和健康；（2）.开展监测工作，确保辐射监测仪器处于良好状态，随时开展各种监测，掌握各工作场所和外环境的辐射水平及有害物浓度分布，以及个人剂量状况，提出改进意见，防止超剂量事故和重大环境污染事故发生，保护人类的生存环境和保持良好的生态环境；（3）.参与各项防护技术工程措施的制定和应用研究。如：矿井通风、防尘、降氡、空气净化、辐射屏蔽、表面去污、个体防护、时间控制、应急抢险等，使各项措施尽可能实现最佳防护功能；（4）.根据实际生产中存在的辐射防护问题，开展必要的安全防护专题调查研究，探求解决办法，积极改善作业条件，千方百计降低工作人员和环境公众受照剂量；（5）.定期进行工程辐射防护和环境保护评价，总结防护经验和提出存在问题、以及解决问题的建议，以便改进铀矿冶企业防护工作，提高防护水平。2023/3/2112

2.国家及省级环境保护行政主管部门的监督管理要求国家行政主管部门的监管要求国家有关劳动保护法律、法规国家有关劳动保护、辐射防护和环保标准《中华人民共和国劳动法》89.7《中华人民共和国矿山安全法》1993.5《中华人民共和国矿山安全法实施条例》1996.10《中华人民共和国安全生产法》2002.11《安全生产许可证条例》2004.1《中华人民共和国职业病防治法》2001.10《中华人民共和国环境保护法》1989.12《中华人民共和国放射性污染防治法》2003.10《中华人民共和国土地管理法>2004.8《电离辐射防护与放射源安全基本标准》

GB18871-2002《铀矿冶设施退役环境技术规定》GB14586-2002《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》GB23727-2009《铀尾矿库、尾渣库安全设计规定》GB9133-95《铀矿冶工程设计规定》GB14500-02《环境空气中氡的标准测量方法》GB/T14582-93《放射性物质安全运输规定》GB11806-2004《铀矿冶辐射环境监测规定》GB23728-09《铀矿冶辐射环境影响评价规定》GB23729-09《铀尾矿、尾渣库规定安全设计规定》GB15848-2008…

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2023/3/21133.行业标准和控制约束值1）.行业标准《铀矿冶辐射防护规定》EJ993-08《铀矿冶辐射防护设计规定》EJ348-95《铀矿山空气中氡及氡子体监测方法》EJ378-89《铀矿井排氡子体风量计算方法》EJ360-89《铀矿井排氡通风量技术规范》EJ359-89《铀矿冶辐射环境监测规定》EJ432-89《铀矿冶辐射环境质量评价规定》EJ521-90《表面氡析出率测定—积累法》EJ979-95《铀尾矿库安全管理规定》EJ725-95等《土地复垦方案编制规程-铀矿》TD/T1031.7-2011《矿山地质环境保护规定》国土资源部令44号2009.32023/3/21142）.常用的剂量限值和导出浓度限值标准（1）、铀矿冶工作人员剂量限值：连续5年的平均有效剂量为15mSv/a，其中某1年有效剂量可控制到20mSv/a。（2）、铀矿井下工作场所空气中氡及氡子体导出浓度限值：粉尘：1mg/m3

（原为2mg/m3

）氡：2.7kBq/m3

（原为3.77kBq/m3

）氡子体：5.4uJ/m3

（原为6.4uJ/m3

）

（3）、矿井总入风风流粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.2mg/m3、

0.1kBq/m3、0.5μJ/m3。（4）、工作面入风风流的粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.5mg/m3、

1.0kBq/m3、3μJ/m3。（5）、铀选冶厂氡：1.1kBq/m3氡子体：2.1μJ/m3

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2023/3/2115常用铀矿冶工作场所及环境主要标准工作场所氡浓度kBq/m3氡子体μJ/m3个人剂量mSv/a矿山井下2.7（3.7）5.4（6.4）15/20（20/50）总入风0.10.5工作面入风1.03.0水冶厂1.12.115/20（20/50）环境室内（新）0.20.5室内（老）0.40.5退役废石尾矿0.74Bq/m2s0.25注册核安全工程师讲稿提纲

2023/3/2116三、铀矿勘探、开采的辐射防护1.氡的析出规律在整个铀矿勘探、开采过程中，无时无刻不在析出和释放氡，因此，分析采矿过程氡的析出和释放规律，对采取的措施控制矿井高浓度氡十分重要。2023/3/2117（1）矿石氡射气系数

①矿石氡射气系数f随矿石粒度的减小而增高，但当矿石粒度小到一定程度，或大到一定程度时将趋近于某一定值。2023/3/2118②矿石氡射气系数f随矿石含水率呈一个峰值形变化，即氡射气系数在矿石含水率在14%—17%之间时出现峰值。变化规律2023/3/2119（2）矿石氡析出率①矿石氡析出率ζ随矿石铀品位增高而增大，因为铀品位高，即镭含量高，因此氡析出量也随之增大。

2023/3/2120②氡析出率ζ随矿石粒度的缩小而规律性增高氡析出率ζ随矿石粒度的缩小而规律性增高，ζ一般小颗粒矿石要比大颗粒高3—4倍。其变化趋势与氡射气系数的规律相近。2023/3/2121③氡析出率ζ与含水率的关系

2023/3/21222.矿井氡析出量及释放量分析采矿是不断将矿体爆破的开采、搬运过程。在这个过程中，氡不断地析出和释放，其主要途径有：岩体爆破、矿石崩落、井巷岩壁、坑道废水、入风携带、老硐积累、矿岩裂隙等。所以矿井氡的析出量应从上述各方面加以考虑。2023/3/2123（1）铀矿井下氡析出量估算①矿体暴露表面的氡析出量R1=δSd式中：R1——矿体暴露表面的氡析出量，kBq/s；δ——矿体表面的当量氡析出率，kBq/m2s1%U；Sd——矿体当量面积，m2。2023/3/2124②崩落矿石的氡析出量在井下有崩落矿石堆的情况下，必须计算矿石堆的氡析出量。R2=0.258Wkpf 式中：R2——矿石堆的氡析出量，kBq/s；W——矿石堆总量，t；——矿石铀品位，%；kp——矿石铀镭平衡系数；f——矿石氡射气系数，%；2023/3/2125③矿井地下水的氡析出量地下水析出的氡量正比于矿井的涌水量和水中的氡浓度R3=1×107Q(C − C0)式中：R3——地下水氡析出量，kBq/s；Q——矿井涌水量，m3/h；C——地下涌水的氡浓度，Bq/L；C0——涌水排至地表后水中剩余氡浓度，Bq/L。2023/3/2126铀矿井下总氡析出量R为：

R=R1+R2+R3式中：R——总氡析出量，kBq/s。2023/3/2127

3.常规铀矿井降氡方法

①通风降氡。根据氡及氡子体的总析出量和浓度设计通风量。②密闭氡源。密闭废旧巷道和采空区。③喷涂防氡保护层。④控制入风流污染。⑤排除矿坑水。⑥正压通风。⑦分区通风。⑧清除堆积的铀矿石。

2023/3/2128（1）铀矿井通风特点

①常规铀矿开采的通风量设计必须按排除矿井氡及氡子体进行计算，用排除炮烟、粉尘所需风量进行校核。

②氡析出量和氡子体浓度增长与矿井通风状况密切相关，正压时氡析出量少，负压时氡析出量高

③氡子体是氡的衰变产物，因为氡子体浓度既取决于氡浓度，又取决于氡在井下的停留时间，而且与通风空间体积有关。

④铀矿山氡和氡子体的产生是连续自发进行的，故铀矿通风必须连续进行

⑤减少入风流污染是铀矿通风的重要措施。

2023/3/2129（2）铀矿通风降氡防护的原则①铀矿通风防护在全面考虑采矿方法、井巷布置和降氡要求的条件下，应遵守辐射防护最优化原则，即千方百计采取现实可行的工程技术措施和管理手段，尽可能减少矿工受照剂量水平。②不但要使矿井氡析出量最小，而且要使氡在井下通风空间的停留时间最短，以减少矿井氡子体浓度。2023/3/2130（3）铀矿通风防护要求①必须建立完善的通风系统②通风设计：包括风量计算、风压分布、通风建（构）筑物设计，满足矿井防尘降氡要求。③选用科学合理的采矿工艺和防氡措施相匹配，满足标准要求。④根据生产发展和实际情况，及时调整矿井通风系统和网络。⑤控制矿井空气中各项有害物浓度、特别是氡及氡子体浓度，符合正常生产需要。2023/3/21314.原地爆破矿井空气中氡浓度分析及降氡方法（1）氡浓度高的原因分析（2）原地爆破浸出矿井降氡方法①改变氡的渗流和扩散方。②加强对矿井通风建（构）筑物的维护和管理③减少入风污染，防止井下通风风流的老化。④控制氡源，减少氡的产生量。⑤根据氡析出规律，科学预测总氡析出量，合理计算通风量。⑤根据氡析出规律，科学预测总氡析出量，合理计算通风量。⑦在原地爆破浸出矿井中为了有效降氡，建议采用压入式通风，这样可以减少氡的析出量20%。⑧加强通风管理，提高通风系统的降氡效能。2023/3/2132注册核安全工程师讲稿提纲

表7-1

密闭墙防氡效果与密闭质量关系

表7-2

各种密封剂材料的防氡效果汇总

密封剂种类防氡效率%备注偏氯乙稀共聚乳液（无毒）75.7-80原核六所防氡实验组RT水性涂料80二炮研制沥青乳液95美国资料水基环氧树脂和水基丙烯酸乳液50-75美国犹他州Pandora矿聚氨酰200-300μm厚99奥地利FriedrichSteinhausler高密度聚乙稀土工膜99.3（300g/m2）核工业湖南无纺布厂水泥沙浆1:1（1cm厚）85.3%原核六所实验组水泥沙浆1:1（5cm厚）92.2原核六所实验组水泥沙浆1:2.5（1cm厚）78.1-80原核六所实验组名称气密性压差值mm汞柱防氡效果%备注未摸面的单砖密闭墙0—210质量差构缝的单砖密闭墙10—8740—50质量较好水泥砂浆摸面的单砖密闭墙＞9280质量最好2023/3/2133注册核安全工程师讲稿提纲

通风方式风压（mmH2O）氡产生量（Bq/d）抽出式-638.88×109压入式487.03×109相差1111.85×109

表7-3压入式通风比抽出式可以减少氡析出量的20%2023/3/21342.铀矿勘探、开采的综合防护1）.铀矿尘防护措施2）.γ外照射防护措施3）.表面污染防护措施4）.开展个人剂量监测2023/3/2135

四、铀矿选冶加工的辐射防护1.铀生产中天然放射性核素的含量、浓集铀产品种类铀%镭Bq/g钍%备注铀矿石0.05—1.00.5—5.410—26铀精矿16—3011000制镭原料重铀酸铵（钠）≥600.03黄饼三碳酸铀酰铵（钠）—500.015中间产物过氧化铀≥50黄饼UO2（天然）84—870.0001核纯级、核电级U3O8（天然）84—870.0001核纯级、核电级注册核安全工程师讲稿提纲

2023/3/21362.选矿厂安防环保技术要求

1）总图满足防护距离要求布置符合三区划分原则，减少交叉污染2）安全设施、三废处理设施同时满足三同时要求3）厂房设计应便于清洗去污，减少二次污染4）提高机械化和自动化水平，减少劳动强度和误操作5）去污设施和卫生闸门6）实行废物最小化，严格控制三废的排放，确保环境安全7）有效地辐射监测系统，加强监管8）加强尾矿库安全管理，避免事故发生2023/3/21373.铀选冶厂防护环保技术措施1）.选冶加工的总体防护2）.选冶加工的防尘措施3）.选冶厂的降氡和防α气溶胶措施（1）排氡风量计算（2）α气溶胶防护措施(3）选冶车间全面换气4）.表面放射性污染的控制5）.铀选冶厂的β、γ防护2023/3/2138注册核安全工程师讲稿提纲

4、选冶厂的辐射防护技术

1)、选冶厂的防尘措施：

2）.选冶厂的降氡和防α气溶胶措施（1）密闭铀矿尘的发生源（2）密闭设备内部的通风（3）湿式作业（4）加强对排尘的净化（1）排氡风量计算选冶厂排氡风量计算公式为：Q=3600R/（C-C0）

岗位通风前通风后给料机出口11.840.19球磨机出料口4.810.27浸出塔3.590.48表7-4

选冶厂主要岗位排氡前后氡浓度变化单位为:kBq/m3（2）α气溶胶防护措施2023/3/2139注册核安全工程师讲稿提纲

3）.铀选冶车间全面换气

①全面换气的依据和原则铀选冶厂各作业场所全面换气通风量确定的依据是各作业场所放射性物质最大日操作量。要特别注意工作场所的气流组织。合理的气流方向是保证工作人员能呼吸到新鲜空气。全面换气可以按放射性工作场所的级别选定换气次数。②全面换气量的确定在铀矿冶加工过程中，固液分离以前各工序均属于甲级放射性工作场所，每小时换气6—10次。固液分离以后，大部分有毒有害物质和放射性子体都转入到尾矿中，工艺过程中所处理的仅是铀同位素。此时的放射性仅占铀矿石总放射性活度的30%。尽管如此，由于空气中含有较高活性的铀微尘和长寿命的α气溶胶，因此车间内仍必须满足6—10次的换气次数。

2023/3/21404）.表面放射性污染的控制

1）工作人员及工作服的去污处理铀矿冶工作人员在工作前必须更换便衣，穿戴好工作服和劳动保护用品。工作结束后应在卫生通过间进行淋浴。一般淋浴后体表放射性污染的去污率可达85%以上。污染的工作服应在专用洗衣房进行洗涤去污。2）厂房放射性表面污染的去污处理放射性表面污染去污处理的难易与材料的种类、结构、性质有关。同样洗涤条件下，不同材料的去污效果，见表7-5。表7-5不同材料的去污率单位：%表面 水磨石 油漆 陶瓷 水泥第一次洗涤 88.7 68.1 71.6 0第二次洗涤 58.7 51.9 0 24.6第三次洗涤 51.2 20.8 55.2 9.5总去污率 97.7 87.6 87.3 31.8因此在铀选冶厂中，应根据放射性污染的种类、性质和水平，采用不同建筑材料。如在浸出、纯化等岗位应选用去污性能较好的建筑材料，以利于表面污染的去污处理。2023/3/2141（1）.铀生产中天然放射性核素的转移

铀矿开采和水冶加工过程天然铀除绝大部分被浓集成产品外（98%以上的铀被回收了），其它的天然放射性核素（铀的衰变子体）则通过“三废”的形式，由各种途径向环境转移，将造成对环境的污染。

铀矿冶废物是核燃料循环系统中废物产生量最大的行业。

（2）、铀开采和选冶生产过程中的“三废”产生率

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铀矿冶生产过程的三废产率类别废气氡析出Bq/t矿废水t废水/t矿废渣，103t废渣/tU

废石尾矿铀矿山地下矿7.0×1050.3～8.00.7～1.5露天矿8.0×1050.1～0.65～8铀选冶厂选矿厂2.0×1010.5～1.00.2～0.3水冶厂5.0×1028.0～10.0～1.2注册核安全工程师讲稿提纲

2023/3/21434）.铀选冶厂的β、γ防护

γ射线26—774×10-8c/kgh。β射线主要是由UX1和UX2产生，能量为0.45—2.32×106eV的β射线，通量可达8400β粒子/cm2s。

β防护措施：在各种槽、塔、罐内部检修时，应注意β防护问题，尤其应戴防护眼镜，防止β射线对眼晶体的损伤。

γ防护措施：在加工处理极高品位的有矿石时，必须注意γ防护问题。如应加强和提高工艺过程的机械化、自动化水平，减少人员的直接接触。必要时，还采取屏蔽防护、距离防护，采取时间防护，控制超剂量的发生。

2023/3/2144

五、铀废石场及尾矿库的选址、运行安全监管1.铀废石、尾矿产生率

铀矿勘探、开采和加工的固体废物主要有采矿废石、选矿尾矿、水冶尾矿、浸出渣、废水中和沉淀物、其他沉积物、污染废旧设备器材和材料、污染垃圾等。通常情况下，每生产1t铀矿，大约产生0.8～2t废石，如果采用露天开采，其剥离废石量更大，大约是采矿量的7～8倍。每水冶加工1t铀矿石，大约排放1.0～1.1t尾矿。2023/3/2145注册核安全工程师讲稿提纲

核素含量%铀原矿0.05-1.0%0.07-0.1铀尾矿0.01%-0.02%镭226原矿25.584.2尾矿21.4钋210原矿7.496.0尾矿7.1总α原矿63.263.3尾矿40.0（3）.原矿及铀尾矿核素含量分析表Bq/kg2023/3/2146铀238镭226钍230钋210总α尾矿粗砂0.0069-0.012.3-11.111.811.1-14.823.7-40.7细泥0.0136-0.03%11.1-48.155.5-66.640.7-92.5尾矿废水0.014-1.880.37-2.60.029-0.550.561.11-4.7普通岩石0.0012-0.060.28-1.52.88土壤0.0007-0.00180.18-0.261.4-2.7江河本底5.3×10-40.0350.26（注：表中铀含量单位：尾矿为g/kg；尾矿废水为mg/l）

铀尾矿及尾矿废水中放射性核素含量汇总表×103Bq/kg

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2023/3/2147我国铀尾矿库环境大气中氡浓度随距离和时间的变化见图注册核安全工程师讲稿提纲

2023/3/21482023/3/21492.铀尾矿库存在重要安全问题1）铀尾矿库的初期建坝多为土坝。2）因为坝体内部隐蔽的排水构筑物结构断裂、破损，引起局部坝体裂缝，造成泄洪不畅，使库内水位升高，坝体安全系数降低，引发垮坝。3）由于采用上游法堆坝本身的问题，加上维护管理不善，特别是堆坝的边坡坡度过陡，会发生径流冲刷下游坡面，形成事故隐患，甚至造成边坡坍塌，酿成严重后果。4）由于地震或大爆破震动，可引起过陡尾矿坝的破坏而引发尾矿库事故。2023/3/21503.铀废石场及尾矿库的选址、建造和运行基本要求铀废石场、尾矿库的勘察设计和施工建设是保证废石场、尾矿库安全的重要基础。1）废石场、尾矿库的选址、勘察、设计必须执行《核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范》GB50520-2009、《核工业铀矿冶工程设计规范》GB50521-2009等。2)废石场、尾矿库的施工单位必须具备相应的资质，并要严格按设计文件规定的技术要求进行施工。2023/3/21514.铀废石场、尾矿库的运行安全管理1）建立废石场、尾矿库安全监管制度（1）建立对废石场、尾矿坝的安全检查、观测制度。（2）建立对废石场、尾矿库防洪、排洪设施的检查制度。（3）建立对废石场、尾矿库周围环境的辐射监测和各种有害物监测制度。（4）根据核设施事故应急常备不懈、积极兼容的原则，制定尾矿库事故应急计划2023/3/21522）运行安全监管（1）根据生产实际情况和尾矿库调洪情况，科学、合理地编制尾矿排放实施计划，使尾矿砂在库内能按设计要求堆放，逐步堆放至完成初期坝使命。（2）尾矿子坝的堆筑应正确放矿，保证坝前能形成均匀的坝体和沉积滩（3）及时构筑坝肩（即坝的两端）、排水（洪）沟渠和坝面排水沟，防止水流冲刷坝面。（4）要随时装设、封堵溢洪井，保证尾矿库内有足够的距离使废水澄清。（5）尽可能控制各种外来水，包括山洪水流入库内。（6）应加强对初期坝和子坝外坡面维护和保养，必要时应覆土植被护坡，防止家畜和野生动物破坏坝坡和草皮，保护坝体安全和稳定。（7）合理处理尾矿渗水，筑好截渗沟，及时将渗水返回库内，防止污水乱流，污染环2023/3/21535.铀废石、尾矿处置安全管理措施1）铀废石、尾矿必须储存在专用的场库内，不得用于缓解与公众有关的设施建造。水冶尾矿（渣）必须用石灰乳中和，中和后的尾矿（渣）要集中储存在具有足够容积的尾矿（渣）库中长期存放，并确保长期安全稳定。2）尾矿（渣）库底部必须做防渗漏处理，库顶部设有必要的泄洪设施、周边设有检查井、建有回水泵房，避免废水污染环境。3）废石的回填再利用(见图7-6）4）铀尾矿（渣）的回填再利用（1）铀尾矿（渣）的处理（2）铀尾渣充填工艺（见图7-7）2023/3/2154注册核安全工程师讲稿提纲

6、废石场、尾矿库的辐射安全重要性及事故特点

1、废石场、尾矿库的辐射安全重要性（放射核素占原矿的98%、30%为长寿命、泥石流、污染破坏环境）

2、尾矿库安全事故类型（漫顶占28%、渗漏22%、坝体19%、溢洪16%）

3、尾矿库安全事故原因（初期坝是土坝、排水设施故障、堆坝质量差、自然灾害、人为因素等）(二)、废石场及尾矿库的选址建造要求

1、强化铀尾矿库的勘察设计和施工建设的质量保证（设计、施工）2、加强铀尾矿库运行的安全管理（及时调洪、正确放矿、防排洪—确保安全超高、管理好渗水、加强巡视等）

3、建立严格的尾矿库安全管理制度2023/3/21557.尾矿库设计防洪标准：（三等铀尾矿库）设计洪水重现期为100年，校核洪水重现期为1000年。（一等库）设计洪水重现期为1000年，校核洪水重现期历史最大洪水。安全超高：（三等铀尾矿库）设计为0.7m，校核为0.4m（最小滩长设计为70m，校核为40m。2023/3/21568.运行安全监管（8）在雨季、洪水期，要加强对尾矿库的巡视和值班。（9）应该创造条件，尽可能开展浓缩法堆坝试验和应用。该法不仅可以大大减少尾矿量，同时还可以使尾矿粒级配比不变，减少尾矿离析现象发生，提高尾矿密度，增强尾矿堆的安全稳定性。2023/3/2157铀尾矿库大坝（侧部）2023/3/2158铀尾矿库坝体局部坝顶2023/3/2159六、铀矿勘探、开采和加工的环境保护

我国铀地矿的三废都得到了妥善的处理和处置。不论是坑道废水还是水冶废水一律经过废水处理装置进行处理达标后排放。水冶破碎、筛分、煅烧等岗位和环节产生的废气一般经过密闭和1-3级滤净化处理后排入大气。废石、尾矿一律堆放在专用的具有足够安全稳定和抗洪水能力的废石场尾矿库内。处理、处置后基本满足我国环境标准的要求。2023/3/2160铀地矿安防环保管理要求1)加强宣传教育，提高全员安全文化素质2)建立行之有效地安全规章制度3)加强安全检查与管理4)加强对通风系统监检查和现场监测5)开展个人剂量监测6)开展科学技术研究7)开展通风防护技术交流8)加强安全防护评价指标管理2023/3/2161注册核安全工程师讲稿提纲

1.大气环境保护1）矿井大气控制

（1）利用通风压力控制氡析出表7-9不同通风方式矿井氡的排放量单位通风方式 风量m3/s 氡排放量m3/s 抽出与压入总排氡量比值A矿压入式 34.36 38147 1.13抽出式 28.6 43068 B矿压入式 32.76 51060 1.09抽出式 30.04 55796 2023/3/2162表7-9不同通风方式矿井氡的排放量

单位 通风方式风量m3/s氡排放量m3/s抽出与压入总排氡量比值A矿 压入式 34.36 38147 1.13 抽出式 28.6 43068 B矿 压入式32.76 51060 1.09 抽出式30.04 55796 2023/3/2163（2）防氡密闭

表7-10密闭墙防氡效果与密闭质量关系名称 气密性压差值，mm汞柱 防氡效果，% 备注未抹面的单砖密闭墙 0～2 10 质量差构缝的单砖密闭墙 10～87 40～50 质量较好水泥砂浆摸面的单砖 ＞92 80 质量最好2023/3/2164（3）防氡保护层

表7-11各种防氡保护层的防氡效果密封剂种类 防氡效率% 备注偏氯乙稀共聚乳液（无毒） 75.7～80 原核六所防氡实验组RT水性涂料 80 第二炮兵某研究所高密度聚乙稀土工膜 99.3（300g/m2） 核工业湖南无纺布厂水泥沙浆1：1（1cm厚） 85.3% 原核六所防氡实验组水泥沙浆1：1（5cm厚） 92.2 原核六所防氡实验组水泥沙浆１：2.5（1cm厚） 78.1～80 原核六所防氡实验组2023/3/21652）铀选冶厂废气的处理

总体要求（1）建厂时应按防护规定要求合理选择厂址，要建设在居民生活区常年主导风向的下风侧，并保持与环境居民生活区有足够的防护距离，避免空气受到厂区排放有害物的污染。（2）厂房内工艺设备应采取有效的密闭和通风净化措施，最大限度减少有毒、有害物质的外排量。（3）集中排放废气的烟囱必须按大气扩散规律，设计安全可靠的排放高度，防止在最不利的条件下，居民生活区地面有害物浓度满足国家标准要求。（4）加强对密闭通风设备运行的安全检查，保持密闭通风设备处于良好运行状态，严格控制有害物的外排量。（5）加强对环境大气的监测，控制和保证环境大气不受污染。

2023/3/2166（4）洒水洗壁、加湿矿石

洒水和洗壁是减少矿山粉尘的重要措施，加湿矿石的含水率达10%时，还可以降低氡析出量的70%。2023/3/2167

技术措施①设备密闭②通风净化③滤材净化氡子体表7-13滤材过滤尘及氡子体的净化效率滤材 尺寸，m 风量，m3/mim 风速，m/mim 除尘，% 除氡子体，%1号滤材 1.93 14.1 39.39 88 972号滤材 0.65 20.25 56.66 64 471号沙滤层 2.86 6.07 5.75 80 852号沙滤层 2.20 8.10 7.57 50 602023/3/2168

④湿法作业湿法作业是一种简单、方便、经济有效的防尘措施。金宏公司采取湿法破碎作业，矿石破碎、筛分等工序，在破碎机入口、振动筛筛面加水，基本上可以控制工作场所空气中粉尘浓度≤2.0mg/m3，含泥水经过浓密机沉降后，返回破碎作业。2023/3/2169

四、铀矿选冶加工的辐射防护1.铀生产中天然放射性核素的含量、浓集铀产品种类铀%镭Bq/g钍%备注铀矿石0.05—1.00.5—5.410—26铀精矿16—3011000制镭原料重铀酸铵（钠）≥600.03黄饼三碳酸铀酰铵（钠）—500.015中间产物过氧化铀≥50黄饼UO2（天然）84—870.0001核纯级、核电级U3O8（天然）84—870.0001核纯级、核电级注册核安全工程师讲稿提纲

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⑤吸收法对常规水冶中硫酸雾，可用10％的NaOH或10％的氨溶液吸收，采用洗涤塔、泡沫塔和填料塔等设备。对铀纯化的溶解岗位氮氧化物气体可先用水吸附，然后一级尿素吸收装置对NOx进行吸收，可以消除黄烟的排放量，减少NOx气体对环境的污染。2023/3/2171注册核安全工程师讲稿提纲

2.水体保护铀勘探、开采和加工产生的液态废物包括：矿井水，水冶工艺废水，尾矿库水，废石场和尾渣库的渗漏水，以及生活污水。其中主要的污染源是矿井水，尾矿库水，和水冶工艺废水。1）废水处理方法（1）物理法（沉降、过滤、蒸发、稀释、反渗透）；（2）化学法（沉淀、离子交换、电渗析、反渗透）（3）生物法（细菌、生物滤池、曝气）2）治理措施铀水冶尾矿必须用石灰乳中和，中和后的尾矿浆要集中储存在具有足够容积的尾矿库中长期存放。尾矿库要作到防渗漏，有必要的泄洪设施，检查井，回水泵房。确保尾矿库安全。对尾矿库的渗漏情况和尾矿坝的安全稳定性进行长期观测和监护。

2.水体保护2.水体保护2023/3/21723.铀矿勘探、开采和加工产生的废水处理措施

1）清污分流，减少废水量2）矿井水复用，工艺废水循环利用3）废水处理技术①化学沉淀②离子交换③电渗析④反渗透4）槽式排放2023/3/2173铀矿废水的槽式排放2023/3/2174

3.堆浸、地浸废水对环境的影响及治理技术

1）对环境的影响A.对地下水的影响（1）美国：地下水治理的目的是尽可能将地下水化学成分恢复到地浸前的本底状态。对地下水治理的要求是，用最好的现有工艺技术将受到影响的地下水尽可能恢复到接近浸出前本底水平。最低应达到可使用标准或潜在使用条件相应水平。美国将酸法工艺改为碱法工艺。（2）前苏联：前苏联对地浸矿山污染的防治有规定。如对地面污染的限制与退役之后的处理，对污染地下水的监测与控制以及退役后的处理等作出了规定。（3）捷克：在防止造成地下水污染方面作过如下工作①将原勘探孔用黏土或水泥填埋，防止地下水串层或溶浸液串流，扩大污染范围。②现场调查，确定治理方案。2023/3/2175B对地表废水的影响及治理措施地表废水主要产生于多余的吸附尾液，部分沉淀母液，以及水冶车间清洗设备的污水。减少废水对环境影响的主要措施有：提高循环利用率，减少废水排放量。提高循环利用率的办法：吸附尾液有99%返回，重新配制溶浸液注入井下；少部分沉淀母液，用于配制淋浸液，重新返回使用；地下水复原过程前期抽出的1—2个含水层孔隙体积水返回注入待开采的新采区。除循环部分外，地表所有排放废水，都汇集到中和池，用石灰乳中和，使废水中铀含量低于1 mg/L，然后送入废水蒸发池处理。2023/3/2176（4）地下水的复原技术措施

①地下水清除法2023/3/21772).废水处理的主要方法（1）采用石灰中和法，去除水中铀等杂质，（沉淀）。（2）二氧化锰吸附法、高锰酸钾活化锯末吸附法、重晶石吸附法、硫化钡共沉淀法除废水中镭。（3）污渣循环法可以通过沉淀除去铀、镭、重金属元素、砷等有害物质。实际应用中，大多是综合采取以上方法。2023/3/2178(地下水的复原技术措施)①循环清洗法7——10体积②反渗透法将污染的地下水抽出到地表经反渗透装置进行净化处理的方法。渗滤的清水重新注入井场，得到的卤水（浓水）进一步处理（如沉淀和蒸发、离子交换、结晶等）。这样，污染的地下水被不断地净化和稀释，地下水将最终被复原。③自然净化法利用残留于地下的污染溶液与岩石和矿石发生作用，离子交换、沉淀，被地下水稀释、自然水动力弥散以及分子扩散的自然清洁作用，使溶液的污染逐渐消失。但这个过程相当长。④还原沉淀法还原沉淀法是将还原剂H2S注入含水层，能有效地还原和沉淀一些有害元素，尤其是重金属元素，包括铀。此法是目前比较有效的处理方法，缺点是又将新的化学试剂注入了地下含水层中。以上处理方法多半都是联合使用，可取得更好的效果。2023/3/21793).对地下水污染的控制①严格控制抽、注平衡，抽应略大于注1%左右②建立地浸区域及地下水污染区域的计算机分析模型和数学模型③安排抽注工作，应把周边孔安排为抽孔，或在矿体周围钻一些保护井，当溶浸液流散时，向这些孔注水施压，将溶浸液驱赶回矿体。④为防止溶浸液在垂直方向上串，根据矿体在含水层的位置不同采取相应措施。2023/3/2180七、铀矿勘探、开采和加工设施退役及铀废石场、尾矿库关闭治理和长期监护1、我国铀矿冶设施及铀废石场、尾矿库的环境特点①影响范围广（铀矿山和水冶厂分布在全国14个省区30多个地县）②铀矿冶废物辐射潜在危害大时间长③放射性危害与非放射性危害同时并存④铀废石场、尾矿库关闭处置受自然和社会影响因素多2023/3/21812退役治理基本原则和退役治理技术政策（1）以人为本，生态文明原则。确保劳动者和公众的安全和健康，环境防护和生态文明，实现铀矿绿色发展；（2）废物最小化原则。尽可能废石和尾矿、及其他污染物作为充填料回填到废矿井、露天废墟或塌陷区，减少地面堆存量，将分散的废石和尾矿，采取适当集中的治理措施，减少地表堆存面积，获取环境效益最大化；（3）科学态度、实事求事原则。对出露地表的各种坑井口进行封闭，杜绝井下废气和污水扩散和迁移至地表，减少废气、废水再次污染环境的几率；（4）百年大计、质量第一原则。增强废石场、尾矿库坝体安全性，防止废石、尾矿及废水流失污染农田和水体，破坏生态环境。（5）清洗去污，物尽其用原则。对工业厂房、设施和设备经清洗去污后再利用，对污染的废旧金属进行熔炼去污，进行循环再利用。对无法利用应拆除回填。2023/3/21823．退役治理目标和治理技术措施1）退役（关闭）环境治理（处置）目标2）退役（关闭）环境治理（处置）技术要求①封闭（堵）②覆土（回填）植被③清洗去污3）退役（关闭）环境治理（处置）技术措施（1）坑（井）口封闭（2）矿井渗溢水治理（3）露天采场废墟治理（4）塌陷区治理（5）尾矿（渣）库治理（6）废石（渣）堆场治理（7）工业场地治理（8）受污染