含铀难浸碱渣拌酸熟化强化浸出试验研究

针对某核燃料元件公司煅烧后的碱渣进行溶浸处理后,得到铀含量大于1.00%的难浸碱渣,未达到其处理预期要求。为了最大限度浸出和回收铀,对难浸碱渣采用拌硫酸熟化强化手段浸出,重点研究了熟化温度、浓硫酸用量、熟化时间、难浸碱渣粒度对铀浸出率的影响。拌浓硫酸熟化的最佳工艺条件为:难浸碱渣粒度-0.013 mm、熟化温度150℃、熟化时间5 h、浓硫酸用量75 mL;在此条件下铀渣计浸出率可达89.98%,难浸碱渣铀含量由1.940%降到0.33%以下。难浸碱渣中物相主要有二氧化硅和氧化铁,其中铀以三氧化铀的形式存在。拌硫酸熟化可以破坏难浸碱渣中以氧化铁为主的包裹结构,进而使包裹的铀被浸出。

Ca(OH)_(2)注浆对碱激发固化铀尾矿渣性能的影响

铀尾矿库体积庞大、铀矿渣颗粒松散,具有潜在的溃坝和放射性污染扩散的风险。为了解决上述问题,采用Ca(OH)_(2)注浆与氢氧化钠-偏高岭土-水玻璃相结合的方法固化花岗岩型铀尾矿,研究注入不同质量分数的Ca(OH)_(2)对碱激发固化花岗岩型铀尾矿渣抗压强度、铀浸出性、氡析出性的影响规律,并进行微观形貌和理化分析,揭示其固化机制。实验结果表明:铀矿渣样品在注入Ca(OH)_(2)质量分数为15.0%,养护28天时其标准三轴抗压强度达到6.8MPa,与未注入Ca(OH)_(2)的样品相比强度提升4.4倍,铀浸出率下降89%,氡析出率降低52%。SEM和XRD分析表明,注入Ca(OH)_(2)质量分数为15.0%的试样与对照组试样相比,其内部形成了较多的C-S-H和C-A-H凝胶以及C-A-S-H聚合物,促进了铀尾矿渣固化抗压强度的提升,降低了铀浸出率和氡析出率。研究结果为碱激发在花岗岩型铀尾矿渣加固中应用奠定一定的理论基础。