CC BY
119
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
2007, том 50, №6
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 622.349.5;541.10
М.М.Юнусов, Н.И.Беззубов, Х.И.Тиллобоев, С.Г.Ковыршин ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ДИГМАЙСКОГО ХВОСТОХРАНИЛИЩА
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан ДХХаликовым 28.09.2007 г.)
Отличительной особенностью гидрометаллургического передела урановых руд и продуктивных растворов подземного вышелачивания является повышенная радиоактивность всех образующихся отходов, которые по агрегатному состоянию разделяются на жидкие, твердые и газообразные. Вся подвергающаяся переработке масса руды и продуктивных растворов переходит в отходы в виде хвостов, представленных жидкой и твердой фазами, которые складируются на хвостохранилищах и являются источниками загрязнения атмосферы, вод и почв прилегающих территорий [1,2], что обуславливает необходимость разработки и практической реализации мероприятий по контролю за физико-химическим состоянием накапливаемых отходов и оценке их воздействия на окружающую среду. С этой целью нами были проведены исследования на действующем Дигмайском хвостохранилище гидрометаллургического завода.
В табл.1 приведены физико-химические параметры жидкой фазы пульпы и их сопоставление с данными других гидрометаллургических заводов (ГМЗ) [1].
Таблица 1
Сопоставление химических составов жидкой фазы пульпы гидрометаллургического передела
Компонент Концентрация, мг/л
Дигмайское хвостохранилищеще Среднее по ГМЗ
Уран природный 0.35-0.5 0.5-5.0
Радий-226 10-12 Бк/л 9.9-29.6 Бк/л
Полоний-210 2.0-2.6 Бк/л 1.85-55.5 Бк/л
Оксид железа 800-850 700-800
Оксид магния 180-250 100-200
Оксид марганца 60-70 50-100
Натрий + калий 230-320 200-400
Нитраты 600-800 500-3000
Сульфаты 3200-4200 2000-5500
Сухой остаток 9800-12000 8000-10000
pH 5.6-7 7.8-8
Анализ табличных данных показывает, что в целом состав жидкой фазы, сбрасываемой в хвостохранилище пульпы, соответствует среднестатистическим данным литературных источников [1,2]. Содержания радионуклидов превышают установленные нормы уровня вмешательства [3]. Для радия-226 он составляет 0.5 Бк/л и для полония-210 - 0.12 Бк/л, в свя-
зи с чем использование прудковых вод для хозяйственного назначения, кроме оборотного технического водоснабжения гидрометаллургического передела, невозможно.
Твердые отходы Дигмайского хвостохранилища по гранулометрическому составу можно разделить на следующие фракции (табл.2).
Таблица 2
Характерные изменения фракционного состава и активности отходов Дигмайского хвостохранилища.
Фракция Класс, мм Гамма-активн., мкР/ч Суммар. актив., Бк/кг
Грубообломочная >30 150-400 1200-3000
Гравийная +1.0-30 300-600 3000-6000
Песчаная +0.25 -1.0 450-2800 18000-30000
Песчано-алевритовая +0.075 -0.25
Глинисто-иловая < 0.075
Крупнообломочная фракция сформировалась в процессе складирования хвостов радиометрического обогащения и забалансовых руд, выделенных при автомобильной сортировке на рудоконтрольной станции ГМЗ. Объем крупнообломочной фракции незначителен и ее материал сосредоточен на северо-восточном борту хвостохранилища. В дальнейшем эти отходы могут использоваться при консервации хвостохранилища для сокращения пылящей поверхности.
Материал гравийной фракции сосредоточен в северо-западной части хвостохранили-ща в районе дамбы. Суммарная радиоактивность отходов этой фракции не превышает 6000 Бк/кг. Остальные фракции интенсивно перемешаны и составляют основную массу отходов. С материалом этих фракций связана наиболее значимая часть радиоактивности.
Данные об активности естественных радионуклидов и содержании урана в отходах хвостохранилища приведены в табл.3. Из таблицы видно, что суммарная удельная эффективная радиоактивность отходов Аэфф, рассчитываемая по формуле АЭфф=ARa+1.31ATh+0.0085Ak,, где А^, ATh, Ak - удельная радиоактивность соответственно Ra-226, ХЬ-232, ^40, на 95-98% определяется активностью Ra-226. Отмечается сдвиг радиоактивного равновесия между радием и ураном в сторону радия. Это объясняется тем, что физико-химические процессы при гидрометаллургической переработке руд направлены на извлечение в раствор урана и практически не затрагивают находящийся в рудах радий.
Таблица 3
Результаты определения содержания естественных радионуклидов в отходах хвостохранилища
Проба Активность радионуклидов, Бк/кг и
226Яа 232ТЬ 40К Аэфф. %
1 10500 147 729 1080 0.04
2 18800 272 499 19200 0.008
3 14500 246 468 14862 0.05
4 18900 298 586 19340 0.014
5 27100 226 408 27431 0.024
Результаты определения содержания в отходах дочерних продуктов распада урана-238, тория-230, полония-210 и свинца-210 представлены в табл. 4.
Анализ показывает, что в отходах отмечается значительное накопление таких продуктов распада, как полоний -210 и свинец-210, в меньшей степени тория-230. Это связано со сдвигом радиоактивного равновесия в сторону радия-226, продуктами распада которого являются свинец-210 и полоний-210. Торий-230 образуется при распаде урана-238, недостаток которого отмечается в отходах.
Таблица 4
Содержание Т^210, Ро-210, РЬ-210 в отходах хвостохранилища
Проба № Торий-230, 103 Бк/кг Полоний-210, 103 Бк/кг Свинец-210, 103 Бк/кг
1 8.63 62.35 44.0
2 6.30 54.30 44.8
3 3.71 32.65 23.25
4 51.80 41.45 39.90
5 1.4 60.55 50.00
По результатам исследований, проведенных в 1990 годах, радоновыделение с поверхности Дигмайского хвостохранилища оценивалось в 800 Ки/год. В настоящее время в связи с высыханием прудка эта цифра увеличилась до 1200-1500 Ки/год. Значительно возрос и вынос пыли с поверхности. Процессы радоновыделения и пыления приводят к радиоактивному за-гязнению прилегающих площадей. Данный факт установлен при проведении биогеохимиче-ских исследований в районе хвостохранилища.
В табл.5 приведены результаты анализов, иллюстрирующие загрязнение растительности радионуклидами.
Таблица 5
Содержание радионуклидов в пробах растительности
Проба № Содержание радионуклидов
Радий-226 Торий-230 Свинец-210 Полоний-210
Бк/г Ки/кг Бк/г Ки/кг Бк/г Ки/кг Бк/г Ки/кг
1 0.53 1.4*10-8 0.16 4.3*10-9 0.23 6.2*10-9 0.11 2.7*10-10
2 0.77 2.1*10-8 0.20 5.4*10-9 0.26 7.0*10-9 0.06 1.6*10-9
3 0.93 2.5*10-8 0.21 5.7*10-9 0.21 5.7*10-9 0.13 3.5*10-9
4 0.39 1.3*10-8 0.10 2.7*10-9 0.24 6.5*10-9 0.04 1.1*10-9
5 0.90 2.4*10-8 - - 0.21 5.7*10-9 0.04 1.1*10-9
Как можно заключить из данных табл. 5, загрязнение растительности связано с процессами пыления (радий-226, торий-230) и радоновыделения с последующим оседанием дочерних продуктов распада радона на поверхность (свинец-210, полоний-210). В процессе дальнейшей миграции через корневую систему происходит накопление радионуклидов в растениях.
На основании данных, полученных в результате выполненных исследований, можно сделать следующие выводы:
- -отходы Дигмайского хвостохранилища по своим физико-химическим характеристикам относятся к радиационноопасным и являются источником длительного радиационного воздействия на различные элементы окружающей среды;
- -основная часть радиоактивности связана с мелкодисперсными фракциями твердых отходов, в связи с чем процессы пыления и поступление радона с поверхности хвостохрани-лища относятся к ведущим факторам отрицательного воздействия на природную среду;
- -на данном этапе разработка и внедрение мониторинговых систем радиационного контроля за хвостохранилищем является актуальной задачей.
Государственное предприятие «Востокредмет» Поступило 13.12.2007 г.
Министерства энергетики и промышленности Республики Таджикистан, г.Чкаловск.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мосинец В.Н. - Атомная энергия, 1991, т.50, вып.5, с. 282-287.
2. Мосинец В.Н, Грязнов М.В. Уранодобывающая промышленность и окружающая среда. М.: Энер-гоатомиздат, 1983, 121 с.
3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-96) СП 2.6 1.001-06. Душанбе: изд-во АЯРБ, 2006, с. 172.
М.М.Юнусов, Н.И.Беззубов, Х.И.Тиллобоев, С.Г.Ковыршин ТАСНИФЙ ФИЗИКАВЙ ВА КИМЁВИИ ПАРТОВХО ДАР МИСОЛИ ПАРТОВГОХИ ДЕРМОЙ
Таснифй физикавй ва кимёвии партовгохд ЗГМ Корхонаи Давлатии Комбинати шаркии металлх,ои нодир оварда шудааст. Маълумот дар бораи таркиби партови моеъгй дода шуда, инчунин ба партовх,ои сахти радиоактивй ва таъсироти он ба мусити атроф бах,о дода, зарурати ташкили мушохддакунй аз полати партовгох, ба миён гузош-та шудааст.
M.M.Ynusov, N.I.Bezzybov, H.I.Tilloboev, C.G.Kovirshin PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTIC WASTAGT DIGMAI TAILING
The in-process physic-chemical characteristic wastage tailing dump GMF SE «Vostokred-met». Bring data of composition fine pulp. Estimate radio-activity solid wastage and so on influence to environment. Emphasize necessity organization monitoring of condition tailing.
