胡家胤 王 驊 鄭笑楚
(浙江國輻環(huán)保科技有限公司,浙江 杭州310012)
為了初步掌握伴生放射性礦開發(fā)利用過程中放射性水平較高的礦產(chǎn)類型、分布地區(qū)、數(shù)量,伴生放射性核素種類、放射性活度濃度,放射性廢物排放水平、排放去向,放射性污染防治措施等,需要對伴生放射性礦進行普查監(jiān)測,從而建立健全伴生放射性礦污染源信息數(shù)據(jù)庫,為伴生放射性礦輻射環(huán)境監(jiān)管提供依據(jù)。
根據(jù)《第二次全國污染源普查伴生放射性礦普查監(jiān)測技術規(guī)定》(國污普[2018]1 號)文件,將伴生放射性礦普查對象篩選出8 類重點行業(yè)15 個類別礦產(chǎn)的采選、冶煉,相比一污普增加了鉬、金、鍺/鈦、鎳4 類。
對伴生放射性礦企業(yè)名錄中的企業(yè),按要求進行現(xiàn)場監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結果,篩選確定詳查對象。普查初測時如現(xiàn)場監(jiān)測固體物料表面1m 處的γ 劑量率超出“當?shù)乇镜姿健?150nGy/h 或對固體樣進行取樣分析時,U、Th 系任一核素活度濃度大于0.3Bq/g,則需對該企業(yè)進行詳查。列入詳查的企業(yè)則需要對:
①γ 輻射空氣吸收劑量率;
②廢水;
③原料;
④固體廢物(尾礦、廢渣)進行監(jiān)測,并對原料、廢水、固體廢物進行采樣。
在輻射環(huán)境監(jiān)測中,常常需要先在現(xiàn)場采樣,然后在實驗室對樣品進行分析,以確定其輻射水平或活度濃度。取樣樣品的代表性以及樣品處理的科學性對最終分析結果的可信性影響巨大。因此,采樣是伴生放射性礦普查工作的核心和基礎,正確合理的采樣是普查工作質量的保障。根據(jù)監(jiān)測技術規(guī)定,普查對象主要分為以下4 類:
①開采:原礦和廢石;
②選礦:尾渣、精礦和排放廢水;
③冶煉:廢渣和廢水;
④分離(提?。簭U渣和廢水;
⑤其他。
正常情況下,在進行采樣時,應嚴格執(zhí)行《第二次全國污染源普查伴生放射性礦普查監(jiān)測技術規(guī)定》附件中的采樣技術方法。
在大量的二污普放射性伴生礦普查現(xiàn)場踏勘和監(jiān)測過程中,會發(fā)現(xiàn)有部分企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程相較常規(guī)企業(yè)比較特殊。因此,需要在原有的采樣基礎上,進行補充分析。本文主要探討稀土企業(yè)。
我國稀土資源豐富,儲量位居世界第一,開采規(guī)模位居世界第二。全國稀土礦探明儲量的礦區(qū)有60 多處,主要分布在內蒙古、四川、山東等地。按稀土類型可以分為包頭混合型稀土礦,南方離子吸附型稀土礦,氟碳鈰礦等。
稀土礦大量開采使其正面臨枯竭的境地,因此,對于不同的稀土礦種選用不同的生產(chǎn)工藝顯得尤為重要,從而誕生了多種伴生礦分離提取生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)方法主要分為三大類:
①選礦法;
②焙燒法;
③浸出法。
其中,選礦法又可以分為磁- 浮- 重聯(lián)合工藝和弱磁- 強磁- 浮選工藝;焙燒法可以分為熔煉法、還原焙燒法、磁化焙燒法;浸出法又稱為濕法冶金法,用不同類型強酸溶解原礦中的稀土金屬,再加以提純。
稀土原礦采選方式分為兩種,露天開采和原地浸出。然而稀土礦伴生礦有鈾、鐳、釷等放射性元素,都是放射性元素,原礦開采過程中的危害主要來自氡及其子體。當稀土礦位于偏遠山區(qū)時,如果將大量的礦石開采之后再運到異地進行選礦、冶煉、分離勢必會造成二次污染。因此,很多企業(yè)將采選及后續(xù)冶煉提煉分離都集中在采礦場附近,既減小了環(huán)境污染,也減少了生產(chǎn)成本。常規(guī)的冶煉企業(yè)生產(chǎn)工藝是都是將原礦,根據(jù)不同方法來進行酸泡、堿分解等化學工藝處理,然后再進行后續(xù)加工來獲得稀土金屬。在本次放射性伴生礦普查工作中,發(fā)現(xiàn)有一家列入詳查的稀土企業(yè),其生產(chǎn)工藝為:
從生產(chǎn)工藝上分析,對詳查企業(yè)進行采樣時,需要對原礦、廢石、尾渣、精礦、廢渣、廢水進行采樣。有一種生產(chǎn)方式為“堆浸工藝”,是在低品位原礦或浮選尾礦底墊材料上堆筑,然后噴淋氰化鈉等溶液,使稀土金屬溶解出來,然后再對其進行提煉。區(qū)別于常規(guī)冶煉企業(yè),部分原地浸出工藝是在山體高海拔位置進行多處表土挖坑,灌入酸后在稍低處對滲液進行收集處理,然后匯入母液池,再進行后續(xù)加工處理。企業(yè)直接對礦山整體作為堆料進行灌酸處理進行滲液收集,從而獲得稀土浸出液。因此在采樣時,在對上述樣品進行采集的同時,區(qū)別常規(guī)稀土企業(yè)的采樣,必須增加對灌酸孔周圍土樣的取樣,以及滲液收集浸礦坑內水樣以及沉淀物的取樣。
針對企業(yè)的普查工作,漏采會導致普查數(shù)據(jù)缺失,誤采會加大普查的工作量,所以在普查期間,碰到企業(yè)信息嚴重缺失時,必須對企業(yè)現(xiàn)有資料進行仔細分析,了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝,并對現(xiàn)場進行全面勘查,再制定采樣方案,從而才能為普查工作提供幫助,為采樣提供有力技術依據(jù),保障樣品可靠性和全面性,使伴生放射性礦輻射環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)更具有代表性和真實性。