[发明专利]一种硝酸根体系低氨氮含铀废水的处理方法

说明书

本发明涉及一种硝酸根体系低氨氮含铀废水的处理方法，包括以下步骤：(1)废水预处理；(2)获取耐硝酸根螯合吸铀树脂，用水充分润湿后装入吸附塔内，树脂床层高度≥1m；(3)将步骤(2)所得负载铀饱和树脂用1‑3BV的清水将塔中存留的废水顶出，然后通入配制好的淋洗剂，淋洗接触时间≥10min，得到淋洗液；(4)将步骤(3)淋洗后的树脂进行水洗，至洗水中碳酸盐和碳酸氢盐总浓度低于1.5g/L为止，水洗后的树脂再次返回进行吸附铀。本发明既实现了硝酸根体系下微量铀的有效回收，又实现了废水低浓度氨氮的有效去除，最终达到了废水达标排放的目的。

技术领域

本发明属于铀资源提取三废处理技术领域，具体涉及一种硝酸根体系低氨氮含铀废水的处理方法。

背景技术

在天然铀的生产工艺中，从矿石制取核纯化合物，要经过矿石破磨、浸出，提取和纯化等诸多工序，期间会产生大量的放射性废水。由于过程中需使用一定量的氨水和大量的硝酸，所以废水中除钙、镁以及放射性铀元素外，还含有少量的铵根离子和一定量的硝酸根离子，有时铵根离子浓度较低，一般不超过100mg/L，不具有回收价值，硝酸根离子则可达1g/L以上，会对铀的吸附去除产生不利影响，整体处理难度较大，因此此类废水一直没有进行处理。

对于废水中铀的去除，目前有化学沉淀法、零价铁还原法、膜处理法、生物处理法等，采用膜法分离往往需要多级才能将铀浓度降至外排标准，应用成本较高，而且所得分离后的浓水还需要进一步处理；生物材料的主要作用是吸附，虽然可起到一定的作用，但目前还只是处于实验研究阶段，短期内难以较大规模应用；零价铁适用于微量铀的去除，但对含铀废水水质要求较高，而且作用时间相对较慢，使用过程中还要注意铁的过度氧化。另外，核工业北京化工冶金研究院合成出了一种新树脂(专利名称：一种耐硫酸耐氯根提铀螯合树脂及其合成方法，专利号ZL201218001148.9)，对硫酸和氯根体系下较高浓度铀的吸附具有较好效果，但未涉及废水中低浓铀的处理。总体来看，目前工业上采用较多的仍是化学沉淀法，即向废水中加入可溶性铁盐，再加入石灰乳，调节废水的pH，使铁盐形成絮凝物，石灰乳沉渣与铁盐絮凝物共同吸附载带废水中的放射性元素铀，从而达到去除效果，由于需要使用搅拌装置，搅拌浆体需要长时间沉降分离，所以废水处理量较大时，所需装置也较多，大幅增加了废水处理成本。

对于低浓度氨氮废水的处理，目前有材料吸附法、氯气氧化法、化学药剂沉淀法、生物法等。材料吸附法的主要吸附材料有离子交换树脂、沸石、麦饭石、蛭石等，这些材料往往对于纯的铵根离子溶液具有一定的吸附效果，但对于含有钙、镁、铁等的铵根离子溶液由于选择性较差，收效甚微；而且负载铵离子的吸附材料所产生的淋洗液仍需处理，也是制约该方法使用的重要因素。氯气氧化法，即向废水中通入氯气，氯气先与铵根离子反应生成氯胺，氯胺在与氯气反应被氧化成氮气，从而将铵根离子去除。由于涉及气液反应，而且受反应速度影响，所需专用设备往往较大，所以该方法所用甚少。化学沉淀法是向废水中加入镁离子和磷酸根离子，在弱碱性条件下与铵根离子反应生成磷酸铵镁沉淀，从而将铵离子从溶液中去除。采用该方法直接将铵根离子处理达标，往往需要镁离子和磷酸根离子保持过量，而过量的磷酸根离子又会造成废水中磷超标，因此这些问题的存在也对其应用形成了一定的制约。生物法的成本一般较低，但其对温度较敏感，低温处理效果往往不佳。

综合来看，目前对于既含铀和硝酸根，又含低浓度氨氮的放射性废水的处理缺乏实际的工程实例，相应的综合性试验研究亦开展不多，从而制约了该类废水的有效达标处理，一定程度上增加了铀资源提取的环境风险，迫切需要一些新材料、新工艺的研发，提高该类废水的处理效率，进而推动我国天然铀的绿色生产。

发明内容

本发明的目的在于：针对我国低氨氮浓度含铀、硝酸根废水处理中存在的问题，从新材料、新试剂的引入着手，结合新工艺的研究，开发出一种低浓度氨氮含铀废水的处理工艺，实现废水中超标组分的有效去除和有用组分的回收，从而保证废水达标排放的同时，实现废物的资源化，为我国此类放射性废水的处理提供一条新途径，以促进我国绿色铀矿山的建设。

本发明的技术方案如下：一种硝酸根体系低氨氮含铀废水的处理方法，包括以下步骤：