稀土生产过程的三废处理与放射性防护-概述

由于矿物组成的复杂性和生产工艺多样性,在稀土冶金生产过程中除生产出各种形式的稀土产品外,还会伴随产生一定数量的“三废”,即废气、废水和废渣。

稀土生产中产出的废气主要有含尘气体和含毒气体。含尘气体有时会有放射性元素铀、钍的粉尘,长期在这样的粉尘环境中会导致各种尘肺病或放射性疾病;含毒气体的主要有害物质有HF、SiaF4、SO2、Cl2,各种酸、碱溶液的气溶胶(雾)、有机萃取剂及其溶剂的挥发物等,这些成分中多数的水溶性较大的气体,对眼球结膜、呼吸系统黏膜有较大的刺激作用,高浓度吸入或长期低浓度吸入时会引起喉痉挛、气管炎、肺炎、肺水肿等疾病。

废水的有害成分主要是悬浮物、酸、碱、氟化物、放射性元素(铀、钍、镭)、各种无机盐和有机溶剂等,若直接排放这样的废水,除放射性污染外,还会造成土壤酸碱失衡、贫化甚至盐碱化,导致水质恶化甚至水生物绝迹。例如氟化物污染后的土地,氟会通过牧草或农作物进入牧畜及人体内,长期蓄积会导致骨质疏松、骨质硬化。

废渣主要是选矿产生的尾矿、火法冶炼产生的熔炼渣、精矿分解后的不溶渣、湿法冶炼的沉淀渣、除尘系统积尘、废水处理后的沉淀渣等。这些废渣中常常含有放射性元素。

可见,稀土生产中产生的三废中往往都含有对生物及其生存环境有危害的物质,甚至包括放射性废弃物。为了防止这类废弃物对环境的污染,保护人们赖以生存的自然环境,保持生态平衡,生产过程中产生的“三废”必须经过处理,使其达到规定的卫生标准后才能排放到自然界中。

所谓卫生标准是指生产环境中毒物对人不致引起有害作用的界限。我国对于工业废水、废气、废渣的排放,都作了明确的规定,如我国1974年起试行的《工业“三废”排放试行标准》GBJ4—73,1974年五月颁发的《放射防护规定》GBJ8—74,1985年颁布的《有色金属工业固体废物污染控制标准》GB5085—85等,这些标准都是以法律形式公布的。随着环保要求的不断提高和科学技术的不断进步,工业生产“三废”排放标准也在不断修改而且要求更高、更严。例如从1997年1月1日起实施的《大气污染物综合排放标准》GB16297—1996就取代了GB 4911—85、GB 4912—85、GB 4913—85等多种工业污染物排放标准中的废气部分。

除对三废的排放标准做出规定外,对生产工人的工作环境也有严格的要求,以保证从事生产的工作人员的身体健康。表1列出了与稀土生产有关的车间空气中有害物质的卫生标准[1,2~6]。

表1  生产车间空气中有害物质的最高容许浓度(部分)

有害物质名称

最高容许浓度

有害物质名称

最高容许浓度

一氧化碳

二氧化硫

苛性碱(换算成NaOH)

碳酸钠

氟化氢及氟化物(以氟计)

硫酸及三氧化硫

30mg/m3

15 mg/m3

0.5 mg/m3

6 mg/m3

1 mg/m3

30 mg/m3

2 mg/m3

氯化氢及盐酸

草酸

溶剂汽油

含80%以上游离二氧化硅的粉尘

游离二氧化硅含量在10%以下的稀土粉尘

其他粉尘

1 mg/m3

15 mg/m3

2 mg/m3

300 mg/m3

1 mg/m3

5 mg/m3

10 mg/m3

表中有害物质最高容许浓度是指工人工作地点空气中有害物质所不应超过的数值。工作地点系值工人为观察和管理生产过程而经常或定时停留的地点。如生产操作在车间内许多不同地点进行,则整个车间均算工作地点。一种毒物的最高容许浓度并非永远不变,随着人们对毒物认识的深化,总结了更为丰富的实际实验,标准将随时修订得更为合理。

因此,认识三废对人及自然环境的危害,对从事冶金行业管理、技术和生产的人员来说,在加强职业卫生防范意识、环保意识方面具有重要意义。应该指出,对三废的治理,要切实贯彻“全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人民”的方针,积极探索和采用三废综合治理的新技术和新工艺,不仅要化有害为无害,还要在三废的处理过程中回收其中的有用成分,变废为宝。

对三废的处理工艺,要针对其来源、组成成分和排放要求进行具体的设计。本章将主要对稀土生产中三废的产生过程、组成、常规处理方法进行叙述,对放射性防护知识作一般性介绍。


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