含磷材料对碱性锆渣中U的稳定化作用研究
2025-08-15高扬孙娟武旭阳任丽江安毅夫张昊岩
摘要:以碱性锆渣为研究对象,采用不同含磷材料对碱性锆渣中U进行稳定化处理,分析其稳定化效果及机理。结果表明,试验所用的几种含磷材料中, Ca(H2PO4)2∖KH2PO4∖CaHPO4 和 Ca3(PO4)2 均能起到稳定化效果,其中 Ca(H2PO4)2 和 KH2PO4 对U稳定化效果最佳,稳定效率分别为 98.35% 和 99.59% : K2HP04 会促进碱性锆渣中U活化浸出,U活化浸出与碱性条件下 HCO3- 生成有关; Ca(ΔH2PO4)2 和 KH2PO4 稳定化作用原理为促进碳酸盐结合态和有机结合态U向残余态转变,其稳定化效果受环境酸碱性影响较大,酸性条件更有利于其稳定化;Ca(H2PO4)2 和 KH2PO4 对碱性锆渣中U的稳定效果与投加量呈正相关关系, Ca(H2PO4)2 和 KH2PO4 最适投加量为 1.2% ,稳定后残余态U占比约为 98.6%;HCO3- 是影响U长期稳定化的主要因素,在约90天内, HCO3- 会导致碱性锆渣中稳定后的U再次浸出, Ca(H2PO4)2、KH2PO4 均可有效抑制 HCO3- 对碱性锆渣中U的活化浸出,而且 Ca(H2PO4)2 的抑制效果更佳,再稳定用时更短。
中图分类号: TL941+ .39"文献标志码:A
锆及氧化锆由于其优异的物理化学性能,在陶瓷、耐火材料、光纤通信、航空航天等多个领域具有广泛应用[1]。我国锆及氧化锆化工产品产量居世界第一位,其采冶多采用一酸一碱法[2],生产单位在对碱性废水与酸性锆硅渣综合利用与中和处理过程中,会产生一定量的碱性锆渣[3]。由于锆及氧化锆原矿常与U伴生,在开采冶炼加工过程中U在废渣中会逐渐浓集[4]。废渣中的U迁移性强,对周边环境存在潜在的放射性污染风险[5]因此,需要对碱性锆渣做进一步稳定化处理
化学稳定法由于操作简单、见效快、成本低廉等优点已经广泛应用于废渣中U的稳定化处理[6-12],稳定化材料通过络合、沉淀、氧化还原和吸附来降低U向外界环境的迁移[13]。……
