稀土是重要的矿产资源,我国的储量和稀土材料产品年出口量均居世界第一位。由于稀土元素的优异性能,已被广泛应用于原子能、火箭技术、激光、彩色电视、无线电电子工业、钢铁、冶金、机械、石油化工、玻璃陶瓷、农业及医疗卫生等行业中,特别是在高科技领域,已渗入到军工、能源、环保、信息等前沿科学和边缘科学,与人类生活愈来愈紧密地联系起来,对我国的现代化建设和国民经济的发展做出了重大贡献。但是稀土生产中使用的矿物原料往往伴生有铀、钍等天然放射性核素,且在中间产品和废物中有所富集,从而造成天然放射性对工作场所和周围环境的污染。同时由于稀土矿产地不同,稀土材料加工工艺上的差别,导致稀土材料产品中的放射性核素含量不同。同时废气、废水和固体废物中的放射性核素可能对环境造成放射性污染给人类带来危害。因此,国内外学者尤为关注稀土材料产品中的放射性分布和废弃物中的放射性核素向农作物转移对人体健康的影响机制及其规律。
论文结合“稀土生产中的放射性污染及其防治对策研究”项目,首先阐述了论文的选题依据及研究意义,介绍了稀土生产中放射性以及稀土中放射性核素迁移的国内外研究现状、研究思路、研究内容和稀土资源开发利用中的环境问题,其次讨论了稀土中不平衡钍系的衰变规律和生产工艺中放射性测量的理论基础。最后讨论了分析测量方法的选择,应用伽马能谱测量方法测定了稀土原矿、精矿、分解产物、中间产品、富集物和废渣样品中钍系母体及长寿命子体核素的比活度和钍在各种样品中的含量,并对目前稀土采矿、选矿、精矿分解、冶炼和萃取分离工艺环节中的放射性分布和迁移进行了研究,得出如下结论:
1.在稀土矿物在加工利用中,精矿中的放射性核素得到了富集。但不论是酸法还是碱法,大约都有8％的钍进入产品中,超过了标准《有色金属矿产品的天然放射性限GB20664-2006》对氯化稀土、氧化稀土等稀土产品中总放射性比强度不得超过1000Bq/kg的要求。
2.放射性的钍富集于废渣中,其平均含量均接近或高于豁免限值；而固体废弃物的总放射性比活度在104-105Bq/kg之间,均不大于4×106Bq/kg,按《中华人民共和国国家标准:放射性废物的分类GB9133-1995》标准,应属低放射性废物。
3.在稀土矿物在加工利用中,原矿、精矿和选矿尾矿中,放射性钍系基本处于放射性平衡状态,但在稀土产品、富集物、富铈渣和冶炼废渣中,钍系处于非放射性状态。钍在各类物质里的转移份额,主要取决于稀土矿中的钍含量和生产加工工艺。
4.稀土产品中钍含量的平均值均超过了国家标准对金属矿产品中天然放射性核素238U、226Ra、232Th衰变系中任一子体活度≤103Bq/Kg,40K≤1.0×104 Bq/Kg的要求。
5.在稀土生产中放射性的钍有8％进入产品,平均只有80％左右进入钍富集物中,与报道的回收率超过90％有一定的差距,这也是造成我国稀土产品放射性超标的原因之一。
- 作 者：
- 任秀龙
- 学科专业：
- 辐射防护及环境保护
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 成都理工大学
- 导师姓名：
- 方方
- 学位年度：
- 2011
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
