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稀土废渣、废水化学分析方法

2018-05-24肖强

商品与质量 2018年37期
关键词:废渣氨氮放射性

肖强

江西南方稀土高技术股份有限公司 江西赣州 341000

在对稀土废渣、废水进行处理之前,应当要明确其中的有害元素成分和含量,并以此为基础制定合适的处理方案。本文将从氟离子化学分析、氨氮量化学分析、弱放射性测定化学分析三个方面出发,简单阐述稀土废水、废渣有害成分的化学分析,并提出有效的废渣、废水处理措施。

1 稀土废渣、废水化学分析

1.1 氟离子化学分析

在氟离子的化学分析中,其方法原理如下:用浸取剂来提取废渣,并在废渣的浸出液以及废水中添加硝酸、高氯酸,在温度为140—150℃下进行蒸馏,将废水、废渣中的氟与其他元素分离开来。然后在pH6.0左右的溶液中借助电极法来测量氟离子的量。其分析的原理如下:

在化学分析过程中,需要用到很多试剂和材料,包括氟化钠、高氯酸、盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠溶液、浸取剂、氟标准溶液、茜素S指示剂、天平、酸度计、点位测量仪、饱和甘汞电机、蒸馏装置等。在相关试剂及材料准备齐全后,按照既定的实验方法展开化学分析,测出氟的含量,并进行重复实验以保证计算结果的准确性。

1.2 氨氮量化学分析

氨氮量化学分析方法主要有三种,包括纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法、蒸馏-中和滴定法。以纳氏试剂分光光度法为例,该方法原理如下:试样在碱性条件下进行,碘化汞和碘化钾的践行溶液与氨反应生成蛋黄棕色的络合物,并在波长420nm处测量其吸光度,进而判定氨氮含量。通常,在氨氮量的分析过程中会使用到如下公式:

在实验中所使用的试剂与材料有无氨水、轻质氧化镁、硝酸、盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸与硝酸的混合液、硼酸溶液、浸取剂、酒石酸钾钠溶液、按按标准贮存溶液、溴百里酚蓝指示剂、纳氏试剂、防爆沸颗粒等、天平、蒸馏装置、分光光度计、pH计等。同上面的实验一样进行重复实验,保证结果的准确性,并允许一定范围的误差,与国家标准进行对比,以便采取有效的措施加强管理。

1.3 弱放射性化学分析

稀土生产所产生的废渣、废水中很可能会含有弱放射性成分,且这些成分会对环境产生较为直接的影响。因此,需要对弱放射性成分的含量进行分析。其方法原理如下:将水样先进行酸化使之呈现稳定的状态,并蒸发浓缩转化为硫酸盐,经过350℃的灼烧后,将土体粉末样品转移到样品盘中,并利用弱α、β测量仪来测定α、β的计数,计算总(α+β)的活度,以此来测定弱放射性物质的含量。

在实验的过程中会使用到的试剂和材料有硝酸、硫酸、氯化钾、硫酸钙、α、β弱放射性测量仪、样品盘、不锈钢压样器、天平、马弗炉等。本实验与上述实验相同,都需要进行重复实验来获取独立的测试结果,保证结果的精准度。在此过程中,由于受到外界不可控因素的影响,允许结果存在误差,但要保证在一定范围内,为了保证结果的准确性,应当要将结构控制在下表所标示的范围内:

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2 稀土废渣、废水的有效处理方法

根据上述对废渣、废水的化学分析,如果结果不符合相关标准,那么就需要采取有效的措施予以解决。可以参考一下内容:

2.1 废渣处理方法

第一,建立渣场堆放废渣。对于一些非放射性废渣来说,其中虽然含有一定量的钍、铀等放射性元素,但是其比活度并不高,属于非放射性废渣,因此,为了避免二次污染,应当要根据国家标准在偏僻的地带建立渣场来进行堆放,以降低其对人类生存环境所造成的污染。第二,建立渣库对方废渣。在稀土生产的过程中,对于放射性废渣,如:酸溶渣、优熔渣、镭钡渣等,必须要建立渣库来对其进行妥善处理,避免对环境造成严重破坏。比如:我国北方已经建设了部分放射性渣库,由于雨水量较少,因此,其多数都以露天渣库的形式存在。而南方由于雨水量较多,渣库通常都需要加盖顶。在渣库的建设中密封性较好,不会对周围的环境产生污染,且投入相对较少,是当前放射性废渣处理较为有效、方便的方式。

2.2 废水处理方法

第一,含氟废水处理。如果为酸性含氟废水,可以用石灰制成石灰乳溶液(浓度在50%-70%之间)加入到含氟废水中,让氟能够以氟化钙的沉淀形式洗出,沉降时间大约在半个小时到一个小时之间,同时酸也会被中和达到排放标准。如果为碱性含氟废水,可以向废水中加入石灰乳溶液(浓度在10%左右),使其以氟化钙形式析出,然后加入偏磷酸钠和铝盐来做为沉淀剂,将氟生成氟铝磷酸盐析出,进而降低氟的含量,降低废水的污染程度。第二,含酸废水处理。含酸的废水的处理方式相对简单,用废烧碱液或者石灰乳来进行中和处理即可,有效降低酸的浓度。第三,放射性废水的处理。这种废水的组成较为复杂,可以采用化学处理方法和离子交换法来进行处理。其中化学处理方法主要是将水中存在的放射性元素富集到沉淀物中,也称之为沉淀法,从而除去大体积的放射性物质。而离子交换法则是利用离子交换的方式去除掉水中的常量竞争离子和放射性离子,能获得较高的净化效率。从某种意义上来将,离子交换法是沉淀法的“进阶”。

3 结语

总之,稀土生产的过程必然会伴随着废水、废渣的产生,而由于稀土自身的特殊性,其产生的废水、废渣中会伴随着各种有害物质,若是处理不好,则会对周边的生态环境造成严重破坏。因此,需要掌握一定的化学分析方法对废水、废渣中的有害成分进行“降解”,并采取有效的措施处理废水和废渣,避免其对环境造成污染。

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