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一酸一碱法制备氧氯化锆工艺中放射性的研究

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一酸一碱法制备氧氯化锆工艺中放射性的研究谌美玲邱才华(江西晶安高科技股份有限公司)摘要:研究和检测用氢氧化钠分解锆英砂,经盐酸酸化、结晶、酸洗等工序,制各ZrOCI:工艺过程的放射性的走向分布,结果表明,在工业的生产工艺中,铀和钍主要富集于废酸和ZrOCI:的母液中,也分散于硅渣和转型液中,经转化和处理之后达到排放和堆放要求,并可回收利用;废酸和母液可以通过萃取分离和回收铀和钍从而都达到国家排放和堆放的标准。关键词:锆英砂;氧氯化锆;放射性;废酸;萃取1前言用一酸一碱法制备氧氯化锆是我国现在生产氧化锆和氯氧化锆的主要工艺,纯的锆英砂本身没有放射性,但由于锆英砂中存在的独居石、曲晶石、铀钍石和方钍石等含有少量的放射性物质。在生产工艺流程中为了分离杂质和制备符合要求的氧氯化锆,将不断地有液体和固体排出,通过对整个工艺过程中进出的物料进行放射性检测,分析放射性元素的分布,研究和探讨放射性物质的处理方法,回收其中的有价元素,达到符合国家的排放和堆放标准。2锆英砂原料的放射性分析锆英砂原矿仅含l315%的ZrO其它为二氧化硅、钛铁矿和独居石等,其矿物组成中含有的曲晶石(含铀矿石)、铀钍石、方钍石和独居石等,是锆英砂中铀、钍的来源,而锆本身是没有放射性的。对国内以及澳大利亚的不同矿区的锆英砂的铀钍含量、放射性活度进行了检测和统计,结果列于表1。表1我国3个典型矿区及澳大利亚锆英砂放射性比活度分析结果射线矿区U含量(ppm)含量(ppm)B射线(Bq/g)r射线(毫西伏,Il1)(Bq/南非砂30019430.215.50.9澳大利亚32021O32.O16.71.O印尼砂19716524.19.10.6山东37030036.522.01.1注:放射性比活腰测量仪器为BHI216型一路低本底B放射量检测仪平口TCS一171型r射线钡9量仪。3氢氧化钠分解锆英砂烧结过程中放射性的转化行为【1J(1)本研究采用的原料是澳大利亚的锆英砂,其主要成分及放射性体系的放射性比活度见上表。(2)烧结过程中锆英砂中u。Th的反应和结果存在于锆英砂中的铀、钍组成较复杂,但主要形态是ThO:,ThSiO,Th,(P04),ThO·UO等,而矿物中的铀通常是以U308形态存在,这实际上是4价和6价铀的混合物,也可以表示为UO22UO。金属氧化物之间的相互反应取决于该组成氧化物的金属价离子半径,如果2

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