胡家胤 王 驊 鄭笑楚
(浙江國(guó)輻環(huán)??萍加邢薰?,浙江 杭州310012)
為了初步掌握伴生放射性礦開(kāi)發(fā)利用過(guò)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(duì)伴生放射性礦進(jìn)行普查監(jiān)測(cè),從而建立健全伴生放射性礦污染源信息數(shù)據(jù)庫(kù),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(guó)污染源普查伴生放射性礦普查監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》(國(guó)污普[2018]1 號(hào))文件,將伴生放射性礦普查對(duì)象篩選出8 類重點(diǎn)行業(yè)15 個(gè)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(duì)伴生放射性礦企業(yè)名錄中的企業(yè),按要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果,篩選確定詳查對(duì)象。普查初測(cè)時(shí)如現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)固體物料表面1m 處的γ 劑量率超出“當(dāng)?shù)乇镜姿健?150nGy/h 或?qū)腆w樣進(jìn)行取樣分析時(shí),U、Th 系任一核素活度濃度大于0.3Bq/g,則需對(duì)該企業(yè)進(jìn)行詳查。列入詳查的企業(yè)則需要對(duì):
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(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)原料、廢水、固體廢物進(jìn)行采樣。
在輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)中,常常需要先在現(xiàn)場(chǎng)采樣,然后在實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品進(jìn)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(xué)性對(duì)最終分析結(jié)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(chǔ),正確合理的采樣是普查工作質(zhì)量的保障。根據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定,普查對(duì)象主要分為以下4 類:
①開(kāi)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(jìn)行采樣時(shí),應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《第二次全國(guó)污染源普查伴生放射性礦普查監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》附件中的采樣技術(shù)方法。
在大量的二污普放射性伴生礦普查現(xiàn)場(chǎng)踏勘和監(jiān)測(cè)過(guò)程中,會(huì)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(chǔ)上,進(jìn)行補(bǔ)充分析。本文主要探討稀土企業(yè)。
我國(guó)稀土資源豐富,儲(chǔ)量位居世界第一,開(kāi)采規(guī)模位居世界第二。全國(guó)稀土礦探明儲(chǔ)量的礦區(qū)有60 多處,主要分布在內(nèi)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(kāi)采使其正面臨枯竭的境地,因此,對(duì)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(qiáng)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(qiáng)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(kāi)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(kāi)采過(guò)程中的危害主要來(lái)自氡及其子體。當(dāng)稀土礦位于偏遠(yuǎn)山區(qū)時(shí),如果將大量的礦石開(kāi)采之后再運(yùn)到異地進(jìn)行選礦、冶煉、分離勢(shì)必會(huì)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(chǎng)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(lái)進(jìn)行酸泡、堿分解等化學(xué)工藝處理,然后再進(jìn)行后續(xù)加工來(lái)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(duì)詳查企業(yè)進(jìn)行采樣時(shí),需要對(duì)原礦、廢石、尾渣、精礦、廢渣、廢水進(jìn)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(lái),然后再對(duì)其進(jìn)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(jìn)行多處表土挖坑,灌入酸后在稍低處對(duì)滲液進(jìn)行收集處理,然后匯入母液池,再進(jìn)行后續(xù)加工處理。企業(yè)直接對(duì)礦山整體作為堆料進(jìn)行灌酸處理進(jìn)行滲液收集,從而獲得稀土浸出液。因此在采樣時(shí),在對(duì)上述樣品進(jìn)行采集的同時(shí),區(qū)別常規(guī)稀土企業(yè)的采樣,必須增加對(duì)灌酸孔周圍土樣的取樣,以及滲液收集浸礦坑內(nèi)水樣以及沉淀物的取樣。
針對(duì)企業(yè)的普查工作,漏采會(huì)導(dǎo)致普查數(shù)據(jù)缺失,誤采會(huì)加大普查的工作量,所以在普查期間,碰到企業(yè)信息嚴(yán)重缺失時(shí),必須對(duì)企業(yè)現(xiàn)有資料進(jìn)行仔細(xì)分析,了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(shù)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(cè)數(shù)據(jù)更具有代表性和真實(shí)性。