注冊核安全工程師專業(yè)實物（新）

第七章核燃料循環(huán)設施安全監(jiān)督

潘英杰郵箱：panyj@

2013年7月7日北京2023/9/271第一節(jié)鈾礦勘探、開采和加工的輻射安全監(jiān)督管理一、前言二、監(jiān)督管理基本要求二、鈾礦勘探、開采的輻射防護四、鈾礦選冶加工的輻射防護五、鈾廢石場及尾礦庫的選址、運行安全監(jiān)管六、鈾礦勘探、開采和加工的環(huán)境保護七、鈾礦勘探、開采和加工設施退役及鈾廢石場、尾礦庫關閉治理和長期監(jiān)護2023/9/272一、前言鈾礦冶是核燃料循環(huán)的前端，是核工業(yè)的重要組成部分。由于鈾礦冶工業(yè)除具有一般礦冶工業(yè)全部安全和危害外，還具有鈾礦塵、氡及氡子體、β、γ輻射，以及α、β表面放射性污染等輻射危害。根據鈾礦品位的不同，其輻射危害程度程度各有所異，并隨著加工過程的深化，鈾的含量和純度不斷提高，放射性水平不斷發(fā)生變化，所以鈾開采和選冶過程會對工作人員產生不同的輻射照射，造成一定的輻射危害。此外，由于生產過程還將產生數量龐大的放射性的廢渣、廢水和廢氣，將對周圍環(huán)境造成一定污染和形成一定的潛在危害，給公眾造成一定附加劑量。2023/9/273常規(guī)礦山化學礦山：原地浸出溶液—離子交換—淋洗或（萃取、反萃?。恋怼^濾—鈾化學濃縮物（產品）露天礦山地下礦山

平硐豎井斜井礦山水冶常規(guī)水冶：粗碎—放射性選礦—（中、細）碎—磨礦—浸出—

離子交換—淋洗或（萃取、反萃?。恋怼^濾—鈾化學濃縮物（產品）地表堆浸：（粗、中、細）碎—浸（滲濾）出液—離子交換—淋洗或（萃取、反萃取）—沉淀—過濾—鈾化學濃縮物（產品）地下堆浸：原地爆破浸出液—離子交換—淋洗或（萃取、反萃取）—沉淀—過濾—鈾化學濃縮物（產品）1.鈾礦開采、選冶加工

（一）鈾礦開采和選冶加工回顧注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/274鈾化學濃縮物（黃餅）—硝酸溶解—過濾—萃取—酸洗—水洗—反萃取—濃縮及脫硝—沉淀—固液分離—轉化結晶—過濾—煅燒（880℃）—冷卻—UO2、U3O8產包裝（核純級或核電級天然鈾）

國際天然鈾交易通常都是用U3O8產品進行的，這是由于U3O8是鈾化合物中最穩(wěn)定的緣故

（二）鈾精制（純化）回顧注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/275

（三）鈾礦采冶工藝方框圖

露天開采地下開采原地爆破浸出原地浸出采鈾

礦石

選礦破碎磨礦

鈾浸出（酸法或堿法）

浸出液浸出液鈾提取洗滌、沉淀、壓濾

鈾化學濃縮物

2023/9/276（四）鈾礦采冶生產特點

鈾礦開采:礦井采場或礦房內四周都是鈾礦體，如果礦石品位高，那么鈾系的放射性核素含量就高。由于鈾礦基本都處于放射性平衡狀態(tài)，礦石中含有全部14個鈾的衰變子體，所以它們的放射性活度是一個定值。在井下鑿巖過程中，大量鈾礦塵及放射性核素都擴散和釋放到礦井大氣中。其鈾礦塵濃度可達數十mg/m3，氡濃度可達數千至數萬Bq/m3，氡子體α潛能可達數十至數百μJ/m3，空氣中鈾濃度可達數十μg/m3，此外，還有β、γ輻射，以及α、β表面放射性污染等危害。鈾礦選冶:礦石加工的礦石準備部分的放射性核素與礦井基本相同，只不過是鈾礦石經過選后，可將鈾礦石中15%-20%的廢石分選出去，進而提高了鈾礦石的有用成分。

再經過化學浸出和提純后的鈾化學濃縮物的鈾含量可達70%。因此，鈾水冶提純后的各工序，由于將絕大部分鈾提取出來，所以純化后的各工作崗位僅存在鈾的污染和危害問題，不存在氡及氡子體的危害。尾礦中卻僅存在少部分未被提取出來的鈾，但保留了大約98%以上的鐳及其放射性性子體核素，因此尾礦庫中儲存的尾礦是危害環(huán)境的最重要的放射性污染源，也是輻射防護和環(huán)境保護的重點?？傊?，由鈾礦石到濃縮物到鈾純化是一個不斷濃集和純化的過程。在此過程中，鈾含量由0.05%-1.0%提高到70%。2023/9/277二、監(jiān)督管理基本要求

1.

鈾地礦防護和環(huán)保的任務和要求及內容

1）.鈾地礦防護和環(huán)保的目的

通過法律、法規(guī)；技術措施；工程設施、設備；教育和管理等一系列措施，即通過硬件、軟件的建設和管理。遵循輻射防護三原則：即實踐正當性、防護最優(yōu)化和個人劑量限值。亦即必須嚴格遵循國家有關法律、法規(guī)，通盤考慮放射性危害和非放射性危害，實施綜合防護環(huán)保技術措施和管理，使鈾礦山的各項安全、衛(wèi)生、防護、環(huán)保指標滿足國家和行業(yè)法規(guī)、及標準要求。預防傷亡事故、控制職業(yè)危害和環(huán)境事故的發(fā)生，確保鈾地礦生產人員及周圍公眾的生命安全身環(huán)境生態(tài)文明。2023/9/2782）鈾地礦防護和環(huán)境保護的任務

（1）貫徹“安全第一，預防為主”的安全生產方針，參與各種防護技術措施的制定和實施及驗收，實施生產全過程防護管理；（2）開展工作場所及環(huán)境的輻射及有害物監(jiān)測，掌握各生產環(huán)節(jié)的防護狀況，指導礦山防護和環(huán)保工作；（3）對各種防護設施使用和運行情況進行監(jiān)督檢查，發(fā)現問題及時向領導反映，迅速加以解決；（4）檢查國家和行業(yè)法規(guī)和標準的貫徹執(zhí)行狀況，防止重大傷亡事故和超劑量事故發(fā)生。（5）防護技術知識的宣傳和培訓，提高全員安全文化素質和防護技能，保護工作人員和周圍公眾及環(huán)境的安全。2023/9/279

3）鈾地礦防護和環(huán)境保護基本要求

（1）.鈾礦勘探、開采和加工設施建設應按國家相關規(guī)定施行許可證制度。

（2）.鈾礦勘探、開采和加工建設營運單位在進行設施選址、建造、運行、退役等活動，必須嚴格執(zhí)行國家、行業(yè)相關技術標準、規(guī)范。（3）.與鈾礦勘探、開采和加工設施建設項目相配套的安全和輻射防護措施，以及放射性污染防治和環(huán)保設施，應當與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用。

（⒋）鈾礦勘探、開采和加工設施營運單位應當對作業(yè)場所、產生的流出物和周圍環(huán)境實施監(jiān)測，并定期向環(huán)境保護行政主管部門報告監(jiān)測結果。（5）.建造專用的廢石場和尾礦庫，滿足國家相關規(guī)定標準的要求，確保長期安全穩(wěn)定

（⒍）鈾礦勘探、開采和加工單位應當編制鈾礦冶設施退役治理規(guī)劃和計劃。（7）.運輸鈾礦及產品，或放射性廢物時，應按規(guī)矩有關放射性物質運輸規(guī)定標準執(zhí)行。

2023/9/27104）.防護和環(huán)境保護工作內容

（1）.貫徹和執(zhí)行安全防護法規(guī)和標準，必須把輻射劑量和各項有害物濃度控制在國家和行業(yè)規(guī)定和標準以下，確保工作人員和公眾安全和健康；（2）.開展監(jiān)測工作，確保輻射監(jiān)測儀器處于良好狀態(tài)，隨時開展各種監(jiān)測，掌握各工作場所和外環(huán)境的輻射水平及有害物濃度分布，以及個人劑量狀況，提出改進意見，防止超劑量事故和重大環(huán)境污染事故發(fā)生，保護人類的生存環(huán)境和保持良好的生態(tài)環(huán)境；（3）.參與各項防護技術工程措施的制定和應用研究。如：礦井通風、防塵、降氡、空氣凈化、輻射屏蔽、表面去污、個體防護、時間控制、應急搶險等，使各項措施盡可能實現最佳防護功能；（4）.根據實際生產中存在的輻射防護問題，開展必要的安全防護專題調查研究，探求解決辦法，積極改善作業(yè)條件，千方百計降低工作人員和環(huán)境公眾受照劑量；（5）.定期進行工程輻射防護和環(huán)境保護評價，總結防護經驗和提出存在問題、以及解決問題的建議，以便改進鈾礦冶企業(yè)防護工作，提高防護水平。2023/9/2711

2.國家及省級環(huán)境保護行政主管部門的監(jiān)督管理要求國家行政主管部門的監(jiān)管要求國家有關勞動保護法律、法規(guī)國家有關勞動保護、輻射防護和環(huán)保標準《中華人民共和國勞動法》89.7《中華人民共和國礦山安全法》1993.5《中華人民共和國礦山安全法實施條例》1996.10《中華人民共和國安全生產法》2002.11《安全生產許可證條例》2004.1《中華人民共和國職業(yè)病防治法》2001.10《中華人民共和國環(huán)境保護法》1989.12《中華人民共和國放射性污染防治法》2003.10《中華人民共和國土地管理法>2004.8《電離輻射防護與放射源安全基本標準》

GB18871-2002《鈾礦冶設施退役環(huán)境技術規(guī)定》GB14586-2002《鈾礦冶輻射防護和環(huán)境保護規(guī)定》GB23727-2009《鈾尾礦庫、尾渣庫安全設計規(guī)定》GB9133-95《鈾礦冶工程設計規(guī)定》GB14500-02《環(huán)境空氣中氡的標準測量方法》GB/T14582-93《放射性物質安全運輸規(guī)定》GB11806-2004《鈾礦冶輻射環(huán)境監(jiān)測規(guī)定》GB23728-09《鈾礦冶輻射環(huán)境影響評價規(guī)定》GB23729-09《鈾尾礦、尾渣庫規(guī)定安全設計規(guī)定》GB15848-2008…

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2023/9/27123.行業(yè)標準和控制約束值1）.行業(yè)標準《鈾礦冶輻射防護規(guī)定》EJ993-08《鈾礦冶輻射防護設計規(guī)定》EJ348-95《鈾礦山空氣中氡及氡子體監(jiān)測方法》EJ378-89《鈾礦井排氡子體風量計算方法》EJ360-89《鈾礦井排氡通風量技術規(guī)范》EJ359-89《鈾礦冶輻射環(huán)境監(jiān)測規(guī)定》EJ432-89《鈾礦冶輻射環(huán)境質量評價規(guī)定》EJ521-90《表面氡析出率測定—積累法》EJ979-95《鈾尾礦庫安全管理規(guī)定》EJ725-95等《土地復墾方案編制規(guī)程-鈾礦》TD/T1031.7-2011《礦山地質環(huán)境保護規(guī)定》國土資源部令44號2009.32023/9/27132）.常用的劑量限值和導出濃度限值標準（1）、鈾礦冶工作人員劑量限值：連續(xù)5年的平均有效劑量為15mSv/a，其中某1年有效劑量可控制到20mSv/a。（2）、鈾礦井下工作場所空氣中氡及氡子體導出濃度限值：粉塵：1mg/m3

（原為2mg/m3

）氡：2.7kBq/m3

（原為3.77kBq/m3

）氡子體：5.4uJ/m3

（原為6.4uJ/m3

）

（3）、礦井總入風風流粉塵、氡及氡子體控制濃度應分別不大于0.2mg/m3、

0.1kBq/m3、0.5μJ/m3。（4）、工作面入風風流的粉塵、氡及氡子體控制濃度應分別不大于0.5mg/m3、

1.0kBq/m3、3μJ/m3。（5）、鈾選冶廠氡：1.1kBq/m3氡子體：2.1μJ/m3

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2023/9/2714常用鈾礦冶工作場所及環(huán)境主要標準注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/2715三、鈾礦勘探、開采的輻射防護1.氡的析出規(guī)律

在整個鈾礦勘探、開采過程中，無時無刻不在析出和釋放氡，因此，分析采礦過程氡的析出和釋放規(guī)律，對采取的措施控制礦井高濃度氡十分重要。

2023/9/2716（1）礦石氡射氣系數

①礦石氡射氣系數f隨礦石粒度的減小而增高，但當礦石粒度小到一定程度，或大到一定程度時將趨近于某一定值。2023/9/2717②礦石氡射氣系數f隨礦石含水率呈一個峰值形變化，即氡射氣系數在礦石含水率在14%—17%之間時出現峰值。變化規(guī)律2023/9/2718（2）礦石氡析出率①礦石氡析出率ζ隨礦石鈾品位增高而增大，因為鈾品位高，即鐳含量高，因此氡析出量也隨之增大。

2023/9/2719②氡析出率ζ隨礦石粒度的縮小而規(guī)律性增高氡析出率ζ隨礦石粒度的縮小而規(guī)律性增高，ζ一般小顆粒礦石要比大顆粒高3—4倍。其變化趨勢與氡射氣系數的規(guī)律相近。2023/9/2720③氡析出率ζ與含水率的關系

2023/9/27212.礦井氡析出量及釋放量分析采礦是不斷將礦體爆破的開采、搬運過程。在這個過程中，氡不斷地析出和釋放，其主要途徑有：巖體爆破、礦石崩落、井巷巖壁、坑道廢水、入風攜帶、老硐積累、礦巖裂隙等。所以礦井氡的析出量應從上述各方面加以考慮。2023/9/2722（1）鈾礦井下氡析出量估算①礦體暴露表面的氡析出量

R1=δSd式中：R1——礦體暴露表面的氡析出量，kBq/s；δ——礦體表面的當量氡析出率，kBq/m2s1%U；Sd——礦體當量面積，m2。2023/9/2723②崩落礦石的氡析出量在井下有崩落礦石堆的情況下，必須計算礦石堆的氡析出量。R2=0.258Wkpf?式中：R2——礦石堆的氡析出量，kBq/s；W——礦石堆總量，t；——礦石鈾品位，%；kp——礦石鈾鐳平衡系數；f——礦石氡射氣系數，%；2023/9/2724③礦井地下水的氡析出量地下水析出的氡量正比于礦井的涌水量和水中的氡濃度R3=1×107Q(C???C0)式中：R3——地下水氡析出量，kBq/s；Q——礦井涌水量，m3/h；C——地下涌水的氡濃度，Bq/L；C0——涌水排至地表后水中剩余氡濃度，Bq/L。2023/9/2725鈾礦井下總氡析出量R為：

R=R1+R2+R3式中：R——總氡析出量，kBq/s。2023/9/2726

3.常規(guī)鈾礦井降氡方法

①通風降氡。根據氡及氡子體的總析出量和濃度設計通風量。②密閉氡源。密閉廢舊巷道和采空區(qū)。③噴涂防氡保護層。④控制入風流污染。⑤排除礦坑水。⑥正壓通風。⑦分區(qū)通風。⑧清除堆積的鈾礦石。

2023/9/2727（1）鈾礦井通風特點

①常規(guī)鈾礦開采的通風量設計必須按排除礦井氡及氡子體進行計算，用排除炮煙、粉塵所需風量進行校核。

②氡析出量和氡子體濃度增長與礦井通風狀況密切相關，正壓時氡析出量少，負壓時氡析出量高

③氡子體是氡的衰變產物，因為氡子體濃度既取決于氡濃度，又取決于氡在井下的停留時間，而且與通風空間體積有關。

④鈾礦山氡和氡子體的產生是連續(xù)自發(fā)進行的，故鈾礦通風必須連續(xù)進行

⑤減少入風流污染是鈾礦通風的重要措施。

2023/9/2728（2）鈾礦通風降氡防護的原則①鈾礦通風防護在全面考慮采礦方法、井巷布置和降氡要求的條件下，應遵守輻射防護最優(yōu)化原則，即千方百計采取現實可行的工程技術措施和管理手段，盡可能減少礦工受照劑量水平。②不但要使礦井氡析出量最小，而且要使氡在井下通風空間的停留時間最短，以減少礦井氡子體濃度。2023/9/2729（3）鈾礦通風防護要求①必須建立完善的通風系統(tǒng)②通風設計：包括風量計算、風壓分布、通風建（構）筑物設計，滿足礦井防塵降氡要求。③選用科學合理的采礦工藝和防氡措施相匹配，滿足標準要求。④根據生產發(fā)展和實際情況，及時調整礦井通風系統(tǒng)和網絡。⑤控制礦井空氣中各項有害物濃度、特別是氡及氡子體濃度，符合正常生產需要。2023/9/27304.原地爆破礦井空氣中氡濃度分析及降氡方法（1）氡濃度高的原因分析（2）原地爆破浸出礦井降氡方法①改變氡的滲流和擴散方。②加強對礦井通風建（構）筑物的維護和管理③減少入風污染，防止井下通風風流的老化。④控制氡源，減少氡的產生量。⑤根據氡析出規(guī)律，科學預測總氡析出量，合理計算通風量。⑤根據氡析出規(guī)律，科學預測總氡析出量，合理計算通風量。⑦在原地爆破浸出礦井中為了有效降氡，建議采用壓入式通風，這樣可以減少氡的析出量20%。⑧加強通風管理，提高通風系統(tǒng)的降氡效能。2023/9/2731注冊核安全工程師講稿提綱

表7-1

密閉墻防氡效果與密閉質量關系

表7-2

各種密封劑材料的防氡效果匯總

密封劑種類防氡效率%備注偏氯乙稀共聚乳液（無毒）75.7-80原核六所防氡實驗組RT水性涂料80二炮研制瀝青乳液95美國資料水基環(huán)氧樹脂和水基丙烯酸乳液50-75美國猶他州Pandora礦聚氨酰200-300μm厚99奧地利FriedrichSteinhausler高密度聚乙稀土工膜99.3（300g/m2）核工業(yè)湖南無紡布廠水泥沙漿1:1（1cm厚）85.3%原核六所實驗組水泥沙漿1:1（5cm厚）92.2原核六所實驗組水泥沙漿1:2.5（1cm厚）78.1-80原核六所實驗組名稱氣密性壓差值mm汞柱防氡效果%備注未摸面的單磚密閉墻0—210質量差構縫的單磚密閉墻10—8740—50質量較好水泥砂漿摸面的單磚密閉墻＞9280質量最好2023/9/2732注冊核安全工程師講稿提綱

通風方式風壓（mmH2O）氡產生量（Bq/d）抽出式-638.88×109壓入式487.03×109相差1111.85×109

表7-3壓入式通風比抽出式可以減少氡析出量的20%2023/9/27332.鈾礦勘探、開采的綜合防護1）.鈾礦塵防護措施2）.γ外照射防護措施3）.表面污染防護措施4）.開展個人劑量監(jiān)測2023/9/2734

四、鈾礦選冶加工的輻射防護1.鈾生產中天然放射性核素的含量、濃集注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/27352.選礦廠安防環(huán)保技術要求

1）總圖滿足防護距離要求布置符合三區(qū)劃分原則，減少交叉污染2）安全設施、三廢處理設施同時滿足三同時要求3）廠房設計應便于清洗去污，減少二次污染4）提高機械化和自動化水平，減少勞動強度和誤操作5）去污設施和衛(wèi)生閘門6）實行廢物最小化，嚴格控制三廢的排放，確保環(huán)境安全7）有效地輻射監(jiān)測系統(tǒng)，加強監(jiān)管8）加強尾礦庫安全管理，避免事故發(fā)生2023/9/27363.鈾選冶廠防護環(huán)保技術措施1）.選冶加工的總體防護2）.選冶加工的防塵措施3）.選冶廠的降氡和防α氣溶膠措施

（1）排氡風量計算

（2）α氣溶膠防護措施

(3）選冶車間全面換氣4）.表面放射性污染的控制5）.鈾選冶廠的β、γ防護2023/9/2737注冊核安全工程師講稿提綱

4、選冶廠的輻射防護技術

1)、選冶廠的防塵措施：

2）.選冶廠的降氡和防α氣溶膠措施（1）密閉鈾礦塵的發(fā)生源（2）密閉設備內部的通風（3）濕式作業(yè)（4）加強對排塵的凈化（1）排氡風量計算選冶廠排氡風量計算公式為：Q=3600R/（C-C0）

表7-4

選冶廠主要崗位排氡前后氡濃度變化單位為:kBq/m3（2）α氣溶膠防護措施2023/9/2738注冊核安全工程師講稿提綱

3）.鈾選冶車間全面換氣

①全面換氣的依據和原則鈾選冶廠各作業(yè)場所全面換氣通風量確定的依據是各作業(yè)場所放射性物質最大日操作量。要特別注意工作場所的氣流組織。合理的氣流方向是保證工作人員能呼吸到新鮮空氣。全面換氣可以按放射性工作場所的級別選定換氣次數。②全面換氣量的確定在鈾礦冶加工過程中，固液分離以前各工序均屬于甲級放射性工作場所，每小時換氣6—10次。固液分離以后，大部分有毒有害物質和放射性子體都轉入到尾礦中，工藝過程中所處理的僅是鈾同位素。此時的放射性僅占鈾礦石總放射性活度的30%。盡管如此，由于空氣中含有較高活性的鈾微塵和長壽命的α氣溶膠，因此車間內仍必須滿足6—10次的換氣次數。

2023/9/27394）.表面放射性污染的控制

1）工作人員及工作服的去污處理鈾礦冶工作人員在工作前必須更換便衣，穿戴好工作服和勞動保護用品。工作結束后應在衛(wèi)生通過間進行淋浴。一般淋浴后體表放射性污染的去污率可達85%以上。污染的工作服應在專用洗衣房進行洗滌去污。2）廠房放射性表面污染的去污處理放射性表面污染去污處理的難易與材料的種類、結構、性質有關。同樣洗滌條件下，不同材料的去污效果，見表7-5。表7-5不同材料的去污率單位：%表面 水磨石 油漆 陶瓷 水泥第一次洗滌 88.7 68.1 71.6 0第二次洗滌 58.7 51.9 0 24.6第三次洗滌 51.2 20.8 55.2 9.5總去污率 97.7 87.6 87.3 31.8因此在鈾選冶廠中，應根據放射性污染的種類、性質和水平，采用不同建筑材料。如在浸出、純化等崗位應選用去污性能較好的建筑材料，以利于表面污染的去污處理。2023/9/2740（1）.鈾生產中天然放射性核素的轉移

鈾礦開采和水冶加工過程天然鈾除絕大部分被濃集成產品外（98%以上的鈾被回收了），其它的天然放射性核素（鈾的衰變子體）則通過“三廢”的形式，由各種途徑向環(huán)境轉移，將造成對環(huán)境的污染。

鈾礦冶廢物是核燃料循環(huán)系統(tǒng)中廢物產生量最大的行業(yè)。

（2）、鈾開采和選冶生產過程中的“三廢”產生率

2023/9/2741

鈾礦冶生產過程的三廢產率注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/27424）.鈾選冶廠的β、γ防護

γ射線26—774×10-8c/kgh。β射線主要是由UX1和UX2產生，能量為0.45—2.32×106eV的β射線，通量可達8400β粒子/cm2s。

β防護措施：在各種槽、塔、罐內部檢修時，應注意β防護問題，尤其應戴防護眼鏡，防止β射線對眼晶體的損傷。

γ防護措施：在加工處理極高品位的有礦石時，必須注意γ防護問題。如應加強和提高工藝過程的機械化、自動化水平，減少人員的直接接觸。必要時，還采取屏蔽防護、距離防護，采取時間防護，控制超劑量的發(fā)生。

2023/9/2743

五、鈾廢石場及尾礦庫的選址、運行安全監(jiān)管1.鈾廢石、尾礦產生率

鈾礦勘探、開采和加工的固體廢物主要有采礦廢石、選礦尾礦、水冶尾礦、浸出渣、廢水中和沉淀物、其他沉積物、污染廢舊設備器材和材料、污染垃圾等。通常情況下，每生產1t鈾礦，大約產生0.8～2t廢石，如果采用露天開采，其剝離廢石量更大，大約是采礦量的7～8倍。每水冶加工1t鈾礦石，大約排放1.0～1.1t尾礦。2023/9/2744注冊核安全工程師講稿提綱

（3）.原礦及鈾尾礦核素含量分析表Bq/kg2023/9/2745（注：表中鈾含量單位：尾礦為g/kg；尾礦廢水為mg/l）

鈾尾礦及尾礦廢水中放射性核素含量匯總表×103Bq/kg

注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/2746我國鈾尾礦庫環(huán)境大氣中氡濃度隨距離和時間的變化見圖注冊核安全工程師講稿提綱

2023/9/27472023/9/27482.鈾尾礦庫存在重要安全問題1）鈾尾礦庫的初期建壩多為土壩。2）因為壩體內部隱蔽的排水構筑物結構斷裂、破損，引起局部壩體裂縫，造成泄洪不暢，使庫內水位升高，壩體安全系數降低，引發(fā)垮壩。3）由于采用上游法堆壩本身的問題，加上維護管理不善，特別是堆壩的邊坡坡度過陡，會發(fā)生徑流沖刷下游坡面，形成事故隱患，甚至造成邊坡坍塌，釀成嚴重后果。4）由于地震或大爆破震動，可引起過陡尾礦壩的破壞而引發(fā)尾礦庫事故。2023/9/27493.鈾廢石場及尾礦庫的選址、建造和運行基本要求鈾廢石場、尾礦庫的勘察設計和施工建設是保證廢石場、尾礦庫安全的重要基礎。1）廢石場、尾礦庫的選址、勘察、設計必須執(zhí)行《核工業(yè)鈾水冶廠尾礦庫、尾渣庫安全設計規(guī)范》GB50520-2009、《核工業(yè)鈾礦冶工程設計規(guī)范》GB50521-2009等。2)廢石場、尾礦庫的施工單位必須具備相應的資質，并要嚴格按設計文件規(guī)定的技術要求進行施工。2023/9/27504.鈾廢石場、尾礦庫的運行安全管理1）建立廢石場、尾礦庫安全監(jiān)管制度（1）建立對廢石場、尾礦壩的安全檢查、觀測制度。（2）建立對廢石場、尾礦庫防洪、排洪設施的檢查制度。（3）建立對廢石場、尾礦庫周圍環(huán)境的輻射監(jiān)測和各種有害物監(jiān)測制度。（4）根據核設施事故應急常備不懈、積極兼容的原則，制定尾礦庫事故應急計劃2023/9/27512）運行安全監(jiān)管（1）根據生產實際情況和尾礦庫調洪情況，科學、合理地編制尾礦排放實施計劃，使尾礦砂在庫內能按設計要求堆放，逐步堆放至完成初期壩使命。（2）尾礦子壩的堆筑應正確放礦，保證壩前能形成均勻的壩體和沉積灘（3）及時構筑壩肩（即壩的兩端）、排水（洪）溝渠和壩面排水溝，防止水流沖刷壩面。（4）要隨時裝設、封堵溢洪井，保證尾礦庫內有足夠的距離使廢水澄清。（5）盡可能控制各種外來水，包括山洪水流入庫內。（6）應加強對初期壩和子壩外坡面維護和保養(yǎng)，必要時應覆土植被護坡，防止家畜和野生動物破壞壩坡和草皮，保護壩體安全和穩(wěn)定。（7）合理處理尾礦滲水，筑好截滲溝，及時將滲水返回庫內，防止污水亂流，污染環(huán)2023/9/27525.鈾廢石、尾礦處置安全管理措施1）鈾廢石、尾礦必須儲存在專用的場庫內，不得用于緩解與公眾有關的設施建造。水冶尾礦（渣）必須用石灰乳中和，中和后的尾礦（渣）要集中儲存在具有足夠容積的尾礦（渣）庫中長期存放，并確保長期安全穩(wěn)定。2）尾礦（渣）庫底部必須做防滲漏處理，庫頂部設有必要的泄洪設施、周邊設有檢查井、建有回水泵房，避免廢水污染環(huán)境。3）廢石的回填再利用(見圖7-6）4）鈾尾礦（渣）的回填再利用（1）鈾尾礦（渣）的處理（2）鈾尾渣充填工藝（見圖7-7）2023/9/2753注冊核安全工程師講稿提綱

6、廢石場、尾礦庫的輻射安全重要性及事故特點

1、廢石場、尾礦庫的輻射安全重要性（放射核素占原礦的98%、30%為長壽命、泥石流、污染破壞環(huán)境）

2、尾礦庫安全事故類型（漫頂占28%、滲漏22%、壩體19%、溢洪16%）

3、尾礦庫安全事故原因（初期壩是土壩、排水設施故障、堆壩質量差、自然災害、人為因素等）(二)、廢石場及尾礦庫的選址建造要求

1、強化鈾尾礦庫的勘察設計和施工建設的質量保證（設計、施工）2、加強鈾尾礦庫運行的安全管理（及時調洪、正確放礦、防排洪—確保安全超高、管理好滲水、加強巡視等）

3、建立嚴格的尾礦庫安全管理制度2023/9/27547.尾礦庫設計防洪標準：（三等鈾尾礦庫）設計洪水重現期為100年，校核洪水重現期為1000年。（一等庫）設計洪水重現期為1000年，校核洪水重現期歷史最大洪水。安全超高：（三等鈾尾礦庫）設計為0.7m，校核為0.4m（最小灘長設計為70m，校核為40m。2023/9/27558.運行安全監(jiān)管（8）在雨季、洪水期，要加強對尾礦庫的巡視和值班。（9）應該創(chuàng)造條件，盡可能開展?jié)饪s法堆壩試驗和應用。該法不僅可以大大減少尾礦量，同時還可以使尾礦粒級配比不變，減少尾礦離析現象發(fā)生，提高尾礦密度，增強尾礦堆的安全穩(wěn)定性。2023/9/2756鈾尾礦庫大壩（側部）2023/9/2757鈾尾礦庫壩體局部壩頂2023/9/2758六、鈾礦勘探、開采和加工的環(huán)境保護

我國鈾地礦的三廢都得到了妥善的處理和處置。不論是坑道廢水還是水冶廢水一律經過廢水處理裝置進行處理達標后排放。水冶破碎、篩分、煅燒等崗位和環(huán)節(jié)產生的廢氣一般經過密閉和1-3級濾凈化處理后排入大氣。廢石、尾礦一律堆放在專用的具有足夠安全穩(wěn)定和抗洪水能力的廢石場尾礦庫內。處理、處置后基本滿足我國環(huán)境標準的要求。2023/9/2759

鈾地礦安防環(huán)保管理要求1)加強宣傳教育，提高全員安全文化素質2)建立行之有效地安全規(guī)章制度3)加強安全檢查與管理4)加強對通風系統(tǒng)監(jiān)檢查和現場監(jiān)測5)開展個人劑量監(jiān)測6)開展科學技術研究7)開展通風防護技術交流8)加強安全防護評價指標管理2023/9/2760注冊核安全工程師講稿提綱

1.大氣環(huán)境保護1）礦井大氣控制

（1）利用通風壓力控制氡析出表7-9不同通風方式礦井氡的排放量單位通風方式 風量m3/s 氡排放量m3/s 抽出與壓入總排氡量比值A礦壓入式 34.36 38147 1.13抽出式 28.6 43068 B礦壓入式 32.76 51060 1.09抽出式 30.04 55796 2023/9/2761表7-9不同通風方式礦井氡的排放量

單位 通風方式

風量m3/s

氡排放量m3/s

抽出與壓入總排氡量比值A礦 壓入式

34.36

38147

1.13 抽出式

28.6

43068 B礦 壓入式

32.76 51060

1.09 抽出式

30.04

55796 2023/9/2762（2）防氡密閉

表7-10密閉墻防氡效果與密閉質量關系名稱 氣密性壓差值，mm汞柱

防氡效果，%

備注未抹面的單磚密閉墻

0～2

10

質量差構縫的單磚密閉墻 10～87

40～50 質量較好水泥砂漿摸面的單磚

＞92

80

質量最好2023/9/2763（3）防氡保護層

表7-11各種防氡保護層的防氡效果密封劑種類

防氡效率% 備注偏氯乙稀共聚乳液（無毒） 75.7～80 原核六所防氡實驗組RT水性涂料

80 第二炮兵某研究所高密度聚乙稀土工膜

99.3（300g/m2） 核工業(yè)湖南無紡布廠水泥沙漿1：1（1cm厚） 85.3%

原核六所防氡實驗組水泥沙漿1：1（5cm厚） 92.2

原核六所防氡實驗組水泥沙漿１：2.5（1cm厚） 78.1～80 原核六所防氡實驗組2023/9/27642）鈾選冶廠廢氣的處理

總體要求（1）建廠時應按防護規(guī)定要求合理選擇廠址，要建設在居民生活區(qū)常年主導風向的下風側，并保持與環(huán)境居民生活區(qū)有足夠的防護距離，避免空氣受到廠區(qū)排放有害物的污染。（2）廠房內工藝設備應采取有效的密閉和通風凈化措施，最大限度減少有毒、有害物質的外排量。（3）集中排放廢氣的煙囪必須按大氣擴散規(guī)律，設計安全可靠的排放高度，防止在最不利的條件下，居民生活區(qū)地面有害物濃度滿足國家標準要求。（4）加強對密閉通風設備運行的安全檢查，保持密閉通風設備處于良好運行狀態(tài)，嚴格控制有害物的外排量。（5）加強對環(huán)境大氣的監(jiān)測，控制和保證環(huán)境大氣不受污染。

2023/9/2765（4）灑水洗壁、加濕礦石

灑水和洗壁是減少礦山粉塵的重要措施，加濕礦石的含水率達10%時，還可以降低氡析出量的70%。2023/9/2766

技術措施①設備密閉②通風凈化③濾材凈化氡子體表7-13濾材過濾塵及氡子體的凈化效率濾材 尺寸，m 風量，m3/mim 風速，m/mim 除塵，% 除氡子體，%1號濾材 1.93 14.1 39.39

88

972號濾材 0.65 20.25 56.66

64 471號沙濾層 2.86 6.07 5.75

80 852號沙濾層 2.20 8.10 7.57

50 602023/9/2767

④濕法作業(yè)濕法作業(yè)是一種簡單、方便、經濟有效的防塵措施。金宏公司采取濕法破碎作業(yè)，礦石破碎、篩分等工序，在破碎機入口、振動篩篩面加水，基本上可以控制工作場所空氣中粉塵濃度≤2.0mg/m3，含泥水經過濃密機沉降后，返回破碎作業(yè)。2023/9/2768

四、鈾礦選冶加工的輻射防護1.鈾生產中天然放射性核素的含量、濃集注冊核安全工程師講稿提綱

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⑤吸收法對常規(guī)水冶中硫酸霧，可用10％的NaOH或10％的氨溶液吸收，采用洗滌塔、泡沫塔和填料塔等設備。對鈾純化的溶解崗位氮氧化物氣體可先用水吸附，然后一級尿素吸收裝置對NOx進行吸收，可以消除黃煙的排放量，減少NOx氣體對環(huán)境的污染。2023/9/2770注冊核安全工程師講稿提綱

2.水體保護鈾勘探、開采和加工產生的液態(tài)廢物包括：礦井水，水冶工藝廢水，尾礦庫水，廢石場和尾渣庫的滲漏水，以及生活污水。其中主要的污染源是礦井水，尾礦庫水，和水冶工藝廢水。1）廢水處理方法（1）物理法（沉降、過濾、蒸發(fā)、稀釋、反滲透）；（2）化學法（沉淀、離子交換、電滲析、反滲透）（3）生物法（細菌、生物濾池、曝氣）2）治理措施鈾水冶尾礦必須用石灰乳中和，中和后的尾礦漿要集中儲存在具有足夠容積的尾礦庫中長期存放。尾礦庫要作到防滲漏，有必要的泄洪設施，檢查