铀矿冶废水主要来自矿石开采和铀矿加工两局部，包括矿坑水、吸附尾液、树脂洗水、沉淀母液等。依据浸出介质的差别，可分为酸性和碱性废水，酸性废水除含有铀、钍、镭等放射性核素外，还含有汞、镉、砷、铅、铜、锌、锰等非放射性核素；碱性废水由于碳酸盐选择性溶解作用，铁、铝、钛等简直不被溶解，浸出液仅含有少量的钼酸盐、硅酸盐、钒酸盐、磷酸盐和碳酸盐配合物。放射性核素钍在碱浸过程中也是不溶的，而镭则溶解1.5%～3.0%。因而关于碱法浸出的铀矿山来说，废水的主要污染物为放射性核素铀和镭。

　　某铀矿山采用碱法浸收工艺，现有工艺废水主要由矿井水、吸附尾液、沉淀母液和树脂洗水四局部组成。废水采用软锰矿除镭—三氯化铁絮凝沉淀除铀工艺处置。由于负载树脂采用碱性氯化钠溶液淋洗工艺，贫树脂不转型，形成废水中Cl-浓度较高。废水中CO32-和Cl-共存，现有废水处置系统除铀效果差，难以完成达标排放。经过实验研讨，提出了石灰碱化—硫酸亚铁中和—氯化钡除镭—污渣循环处置碱性废水的工艺流程。

　　1、实验局部

　　1.1 废水来源及组成

　　实验废水为某铀矿山矿井水、吸附尾液、沉淀母液、负载树脂洗水的混合废水，其主要成分见表1。

　　1.2 实验办法

　　取废水0.5L，参加质量分数50%的石灰乳调理pH至12以上，浆体过滤，剖析滤液中U和CO32-质量浓度;然后向滤液参加硫酸亚铁搅拌2h，再添加氯化钡继续搅拌0.5h，沉降廓清后测定上清液的U质量浓度和Ra活度浓度。

　　1.3 剖析办法

　　用钒酸铵滴定法测定常量铀；2-(5溴代-吡啶偶氮)-5-二乙胺基苯酚分光光度法测定微量铀；用氡射气法测定镭；用EDTA规范溶液滴定法测定钙；用规范盐酸溶液滴定法测定CO32-。

　　2实验原理

　　碱性废水的主要污染物为铀和镭，CO32-与UO22+配合才能强(k=2×1018)，生成的UO2(CO3)34-比拟稳定，使得铀难以被吸附载带除去。因而，应先消弭CO32-的配协作用，用Ca(OH)2将CO32-和HCO3-定量转变为OH-，并生成CaCO3沉淀而除去，主要反响为

　　硫酸亚铁相比硫酸铁价钱低廉，选其作为中和剂，Fe2+在空气作用下氧化水解生成Fe(OH)3沉淀，并迟缓释放出酸而中和多余的OH-，使废水到达外排pH规范;生成的Fe(OH)3沉淀带正电，对铀酰配合离子有较好的吸附作用，到达深度除铀目的。另外，硫酸亚铁的参加补充了除镭工序所需的SO42-。主要反响为

　　参加氯化钡与废水中SO42-反响生成BaSO4沉淀，由于Ra2+与Ba2+离子半径相近，在生成BaSO4沉淀过程中，Ra2+进入晶格构成Ba(Ra)SO4共沉淀。主要反响为

　　3、实验结果与讨论

　　3.1 石灰用量对除CO32-的影响

　　参加不同用量石灰去除废水的CO32-，测定滤液U、CO32-和Ca2+质量浓度，实验结果见表2。

　　从表2看出：石灰去除CO32-的同时，生成CaCO3沉淀将大局部铀载带下来，减轻了后续工序深度除铀的担负。以将ρ(CO32-)降至20mg/L以下为最小剂量，肯定Ca(OH)2的最小用量为1.1倍化学计量。

　　3.2 硫酸亚铁用量对除铀的影响

　　石灰用量为化学计量的1.1倍，参加不同用量的FeSO4·7H2O实行中和实验，测定上清液pH和铀质量浓度，实验结果见表3。

　　实验结果标明：随FeSO4·7H2O用量增加铀浓度逐步降低，当其用量到达2.0g/L时，铀质量浓度低于0.05mg/L，到达了废水排放规范。综合思索外排废水pH请求，FeSO4·7H2O质量浓度需大于5.0g/L。

　　3.3 氯化钡用量对除镭效果的影响

　　硫酸亚铁中和废水使pH降至8左右，然后参加不同量的氯化钡实行搅拌，剖析滤液镭活度浓度，实验结果见表4。能够看出，随钡盐用量的增加废水镭活度浓度逐步降低，当其质量浓度到达60mg/L时，废水镭活度浓度可降至0.65Bq/L。因而，应用石灰碱化—硫酸亚铁中和—氯化钡除镭工艺处置废水，氯化钡质量浓度用量为60mg/L，处置后废水可达标排放。

　　3.4 废水处置考证实验

　　对工业废水处理效果实行综合考证实验，实验条件：Ca(OH)2用量为化学计量1.1倍，FeSO4·7H2O质量浓度2.0g/L，氯化钡质量浓度60mg/L，实验结果见表5。

　　废水处置平行实验结果标明，处置后废水铀质量浓度都低于0.05mg/L，镭均匀活度浓度为0.48Bq/L，均低于废水排放规范。

　　3.5 污渣循环减容实验

　　硫酸亚铁中和产生的污渣体积较大，主要缘由为污渣含水率太高。污渣含水由空隙水、外表吸附水、毛细水和内部水4局部组成，其中空隙水约占70%。显然，要使污渣减容主要是脱除空隙水。向石灰碱化得到的滤液中依次参加硫酸亚铁、氯化钡实行搅拌，然后静置约22h，丈量浆体体积，倾出上清液，完成一个循环。下一循环补加石灰碱化滤液至前一个循环得到的浆体中，反复上述操作过程，实验结果见表6。

　　表6结果标明，采用污渣循环的办法，污渣之间的空隙水不时地脱除，使浆体体积明显减少，且污渣沉降速度加快，有利于过滤操作和完成槽式排放，7个循环后得到的污渣产量为5.7g/L。循环后废水pH降落，可思索减少FeSO4·7H2O用量，节约废水处置本钱。

　　4、结论

　　1)采用石灰碱化—硫酸亚铁中和深度除铀—氯化钡除镭—污渣循环减容工艺可使废水中铀质量浓度降至0.05mg/L以下，镭活度浓度降至1.0Bq/L以下，处置后的废水可达标排放。

　　2)依次采用了石灰、硫酸亚铁、氯化钡三种沉淀剂，其中石灰碱化除去大局部铀，而硫酸亚铁兼有中和、深度除铀、补充除镭所需SO42-和抑止沉淀物返溶4种功用，使碱性含铀废水处置效果到达最佳。

　　3)浆体循环操作可改善污渣过滤与沉降性能，提升工艺设备处置才能。