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1、2023/4/251注册核安全工程师专业实物（新）注册核安全工程师专业实物（新）第七章第七章 核燃料循环设施安全监督核燃料循环设施安全监督潘英杰潘英杰邮箱：邮箱：2013年年7月月7日北京日北京2023/4/252第一节第一节 铀矿勘探、开采和加工的辐射安全监督管理铀矿勘探、开采和加工的辐射安全监督管理一、前言一、前言二、监督管理基本要求二、监督管理基本要求二、铀矿勘探、开采的辐射防护二、铀矿勘探、开采的辐射防护四、铀矿选冶加工的辐射防护四、铀矿选冶加工的辐射防护五五、铀、铀废石场及尾矿库的选址、运行安全监管废石场及尾矿库的选址、运行安全监管六六、铀、铀矿勘探、开采和加工的环境保护矿勘探、开采
2、和加工的环境保护七、铀矿勘探、开采和加工设施退役及铀废石场、尾矿库关七、铀矿勘探、开采和加工设施退役及铀废石场、尾矿库关闭治理和长期监护闭治理和长期监护2023/4/253一、前言一、前言 铀矿冶是核燃料循环的前端，是核工业的重要组成部分。由于铀矿冶工业除具有一般矿冶工业全部安全和危害外，还具有铀矿尘、氡及氡子体、辐射，以及、表面放射性污染等辐射危害。根据铀矿品位的不同，其辐射危害程度程度各有所异，并随着加工过程的深化，铀的含量和纯度不断提高，放射性水平不断发生变化，所以铀开采和选冶过程会对工作人员产生不同的辐射照射，造成一定的辐射危害。此外，由于生产过程还将产生数量庞大的放射性的废渣、废水和
3、废气，将对周围环境造成一定污染和形成一定的潜在危害，给公众造成一定附加剂量。2023/4/254常规矿山常规矿山 化学矿山：化学矿山：原地浸出溶液离子交换淋洗 或（萃取、反萃取）沉淀 过滤铀化学浓缩物（产品）露天矿山地下矿山 平硐竖井斜井矿山矿山水冶水冶常规水冶：常规水冶：粗碎放射性选矿（中、细）碎磨矿浸出 离子交换淋洗或（萃取、反萃取）沉淀过滤铀化 学浓缩物（产品）地表堆浸地表堆浸：（粗、中、细）碎浸（渗滤）出液离子交换淋洗或（萃取、反萃取）沉淀过滤铀化学浓缩物（产品）地下堆浸：地下堆浸：原地爆破浸出液离子交换淋洗或（萃取、反萃取）沉淀过滤铀化学浓缩物（产品）1.铀矿开采、铀矿开采、选冶加工
4、选冶加工 （一）（一）铀矿开采和选冶加工回顾铀矿开采和选冶加工回顾注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/255铀化学铀化学浓缩物（黄饼）浓缩物（黄饼）硝酸溶解硝酸溶解过滤过滤萃取萃取酸洗酸洗水洗水洗反萃反萃取取 浓缩及脱硝浓缩及脱硝沉淀沉淀固液分离固液分离转化结晶转化结晶过滤过滤煅烧（煅烧（880）冷冷却却UO2、U3O8产包装产包装 （核纯级或核电级天然铀）（核纯级或核电级天然铀）国际天然铀交易通常都是用U3O8产品进行的，这是由于U3O8是铀化合物中最稳定的缘故 （二）（二）铀精制（纯化）回顾铀精制（纯化）回顾注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 20
5、23/4/256 （三）铀矿采冶工艺方框图（三）铀矿采冶工艺方框图 露天开采露天开采 地下开采地下开采 原地爆破浸出原地爆破浸出 原地浸出采铀原地浸出采铀 矿矿 石石 选选 矿矿 破碎磨矿破碎磨矿 铀浸出铀浸出 （酸法或碱法）（酸法或碱法）浸出液浸出液 浸出液浸出液 铀提取铀提取 洗涤、沉淀、压滤洗涤、沉淀、压滤 铀化学浓缩物铀化学浓缩物 2023/4/257（四）铀矿采冶生产（四）铀矿采冶生产 特点特点铀矿开采铀矿开采:矿井采场或矿房内四周都是铀矿体，如果矿石品位高，那么铀系的放射性核素含量就高。由于铀矿基本都处于放射性平衡状态，矿石中含有全部14个铀的衰变子体，所以它们的放射性活度是一个定
6、值。在井下凿岩过程中，大量铀矿尘及放射性核素都扩散和释放到矿井大气中。其铀矿尘浓度可达数十mg/m3，氡浓度可达数千至数万Bq/m3，氡子体潜能可达数十至数百J/m3，空气中铀浓度可达数十g/m3，此外，还有、辐射，以及、表面放射性污染等危害。铀矿选冶铀矿选冶:矿石加工的矿石准备部分的放射性核素与矿井基本相同，只不过是铀矿石经过选后，可将铀矿石中15%-20%的废石分选出去，进而提高了铀矿石的有用成分。再经过化学浸出和提纯后的铀化学浓缩物的铀含量可达70%。因此，铀水冶提纯后的各工序，由于将绝大部分铀提取出来，所以纯化后的各工作岗位仅存在铀的污染和危害问题，不存在氡及氡子体的危害。尾矿中却仅存
7、在少部分未被提取出来的铀，但保留了大约98%以上的镭及其放射性性子体核素，因此尾矿库中储存的尾矿是危害环境的最重要的放射性污染源，也是辐射防护和环境保护的重点。总之，由铀矿石到浓缩物到铀纯化是一个不断浓集和纯化的过程。在此过程中，铀含量由0.05%-1.0%提高到70%。2023/4/258二、监督管理基本要求二、监督管理基本要求1.铀地矿铀地矿防护和环保的任务和要求及内容防护和环保的任务和要求及内容 1）.铀地矿铀地矿防护和环保的目的防护和环保的目的 通过法律、法规；技术措施；工程设施、设备；教育和管理等一系列措施，即通过硬件、软件的建设和管理。遵循辐射防护三原则：即实践正当性、防护最优化和
8、个人剂量限值。亦即必须严格遵循国家有关法律、法规，通盘考虑放射性危害和非放射性危害，实施综合防护环保技术措施和管理，使铀矿山的各项安全、卫生、防护、环保指标满足国家和行业法规、及标准要求。预防伤亡事故、控制职业危害和环境事故的发生，确保铀地矿生产人员及周围公众的生命安全身环境生态文明。2023/4/2592）铀地矿矿防护和环境保护的任务（1）贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，参与各种防护技术措施的制定和实施及验收，实施生产全过程防护管理；（2）开展工作场所及环境的辐射及有害物监测，掌握各生产环节的防护状况，指导矿山防护和环保工作；（3）对各种防护设施使用和运行情况进行监督检查，发现问题
9、及时向领导反映，迅速加以解决；（4）检查国家和行业法规和标准的贯彻执行状况，防止重大伤亡事故和超剂量事故发生。（5）防护技术知识的宣传和培训，提高全员安全文化素质和防护技能，保护工作人员和周围公众及环境的安全。2023/4/2510 3 3）铀地矿铀地矿防护和环境保护基本要求防护和环境保护基本要求（1）.铀矿勘探、开采和加工设施建设应按国家相关规定施行许可证制度。铀矿勘探、开采和加工设施建设应按国家相关规定施行许可证制度。（2）.铀矿勘探、开采和加工建设营运单位在进行设施选址、建造、运行、退役等活动，铀矿勘探、开采和加工建设营运单位在进行设施选址、建造、运行、退役等活动，必须严格执行国家、行业
10、相关技术标准、规范。必须严格执行国家、行业相关技术标准、规范。（3）.与铀矿勘探、开采和加工设施建设项目相配套的安全和辐射防护措施，以及放射与铀矿勘探、开采和加工设施建设项目相配套的安全和辐射防护措施，以及放射性污染防治和环保设施，应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。性污染防治和环保设施，应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。（）铀矿勘探、开采和加工设施营运单位应当对作业场所、产生的流出物和周围环境铀矿勘探、开采和加工设施营运单位应当对作业场所、产生的流出物和周围环境实施监测，并定期向环境保护行政主管部门报告监测结果。实施监测，并定期向环境保护行政主管部门报告监测结果。（
11、5）.建造专用的废石场和尾矿库，满足国家相关规定标准的要求，确保长期安全稳定建造专用的废石场和尾矿库，满足国家相关规定标准的要求，确保长期安全稳定（）铀矿勘探、开采和加工单位应当编制铀矿冶设施退役治理规划和计划。铀矿勘探、开采和加工单位应当编制铀矿冶设施退役治理规划和计划。（7）.运输铀矿及产品，或放射性废物时，应按规矩有关放射性物质运输规定标准执行。运输铀矿及产品，或放射性废物时，应按规矩有关放射性物质运输规定标准执行。2023/4/25114 4）.防护和环境保护工作内容防护和环境保护工作内容（1）.贯彻和执行安全防护法规和标准，必须把辐射剂量和各项有害贯彻和执行安全防护法规和标准，必须把
12、辐射剂量和各项有害物浓度控制在国家和行业规定和标准以下，确保工作人员和公众安全物浓度控制在国家和行业规定和标准以下，确保工作人员和公众安全和健康；和健康；（2）.开展监测工作，确保辐射监测仪器处于良好状态，开展监测工作，确保辐射监测仪器处于良好状态，随时开展各种监测，掌握各工作场所和外环境的辐射水平及有害物浓随时开展各种监测，掌握各工作场所和外环境的辐射水平及有害物浓度分布，以及个人剂量状况，提出改进意见，防止超剂量事故和重大度分布，以及个人剂量状况，提出改进意见，防止超剂量事故和重大环境污染事故发生，保护人类的生存环境和保持良好的生态环境；环境污染事故发生，保护人类的生存环境和保持良好的生态
13、环境；（3）.参与各项防护技术工程措施的制定和应用研究。如：矿井通风、参与各项防护技术工程措施的制定和应用研究。如：矿井通风、防尘、降氡、空气净化、辐射屏蔽、表面去污、个体防护、时间控制、防尘、降氡、空气净化、辐射屏蔽、表面去污、个体防护、时间控制、应急抢险等，使各项措施尽可能实现最佳防护功能；应急抢险等，使各项措施尽可能实现最佳防护功能；（4）.根据实际生产中存在的辐射防护问题，开展必要的安全防护专根据实际生产中存在的辐射防护问题，开展必要的安全防护专题调查研究，探求解决办法，积极改善作业条件，千方百计降低工作题调查研究，探求解决办法，积极改善作业条件，千方百计降低工作人员和环境公众受照剂量
14、；人员和环境公众受照剂量；（5）.定期进行工程辐射防护和环境保护评价，总结防护经验和提出定期进行工程辐射防护和环境保护评价，总结防护经验和提出存在问题、以及解决问题的建议，以便改进铀矿冶企业防护工作，提存在问题、以及解决问题的建议，以便改进铀矿冶企业防护工作，提高防护水平。高防护水平。2023/4/2512 2.2.国家及省级环境保护行政主管部门的监督管理要求国家及省级环境保护行政主管部门的监督管理要求国国 家家 行行 政政 主主 管管 部部 门门 的的 监监 管管 要要 求求国家有关劳动保护法律、法规国家有关劳动保护法律、法规国家有关劳动保护、辐射防护和环保标准国家有关劳动保护、辐射防护和环
15、保标准 中华人民共和国劳动法中华人民共和国劳动法89.7中华人民共和国矿山安全法中华人民共和国矿山安全法1993.5中华人民共和国矿山安全法实施条例中华人民共和国矿山安全法实施条例1996.10中华人民共和国安全生产法中华人民共和国安全生产法 2002.11安全生产许可证条例安全生产许可证条例2004.1中华人民共和国职业病防治法中华人民共和国职业病防治法2001.10中华人民共和国环境保护法中华人民共和国环境保护法1989.12中华人民共和国放射性污染防治法中华人民共和国放射性污染防治法2003.10中华人民共和国土地管理法中华人民共和国土地管理法2004.8电电离离辐辐射射防防护护与与放放
16、射射源源安安全全基基本本标标准准 GB18871-2002铀铀矿矿冶冶设设施施退退役役环环境境技技术术规规定定GB14586-2002铀铀矿矿冶冶辐辐射射防防护护和和环环境境保保护护规规定定GB23727-2009铀尾矿库、尾渣库安全设计规定铀尾矿库、尾渣库安全设计规定GB 9133-95铀矿冶工程设计规定铀矿冶工程设计规定GB14500-02环境空气中氡的标准测量方法环境空气中氡的标准测量方法GB/T14582-93 放射性物质安全运输规定放射性物质安全运输规定GB 11806-2004铀矿冶辐射环境监测规定铀矿冶辐射环境监测规定GB23728-09铀矿冶辐射环境影响评价规定铀矿冶辐射环境影
17、响评价规定GB23729-09铀铀尾尾矿矿、尾尾渣渣库库规规定定安安全全设设计计规规定定GB15848-GB15848-20082008 注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/25133.行业标准和控制约束值1）.行业标准行业标准铀矿冶辐射防护规定EJ993-08铀矿冶辐射防护设计规定EJ348-95铀矿山空气中氡及氡子体监测方法EJ378-89铀矿井排氡子体风量计算方法EJ360-89铀矿井排氡通风量技术规范EJ359-89铀矿冶辐射环境监测规定EJ432-89铀矿冶辐射环境质量评价规定EJ521-90表面氡析出率测定积累法EJ979-95铀尾矿库安全管理规定EJ7
18、25-95等土地复垦方案编制规程-铀矿TD/T1031.7-2011矿山地质环境保护规定国土资源部令44号 2009.32023/4/25142）.常用的剂量限值和导出浓度限值标准常用的剂量限值和导出浓度限值标准（1）、铀矿冶工作人员剂量限值：连续5年的平均有效剂量为15mSv/a，其中某1年有效剂量可控制到20mSv/a。（2）、铀矿井下工作场所空气中氡及氡子体导出浓度限值：粉尘：1mg/m3（原为2mg/m3）氡：2.7kBq/m3（原为3.7 7kBq/m3）氡子体：5.4uJ/m3（原为6.4uJ/m3）（3）、矿井总入风风流粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.2mg/m3、0.1
19、 kBq/m3、0.5J/m3。（4）、工作面入风风流的粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.5mg/m3、1.0 kBq/m3、3J/m3。（5）、铀选冶厂 氡：1.1kBq/m3氡子体：2.1J/m3 注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/2515常用铀矿冶工作场所及环境主要标准常用铀矿冶工作场所及环境主要标准工作场所工作场所氡浓度氡浓度 kBq/m3氡子体氡子体 J/m3个人剂量个人剂量 mSv/a矿山井 下2.7（3.7）5.4（6.4）15/20（20/50）总入风0.10.5工作面入风1.03.0水冶厂1.12.115/20（20/50）环境室内（新）0
20、.20.5室内（老）0.40.5退役废石尾矿0.74 Bq/m2s0.25注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/2516三、铀矿勘探、开采的辐射防护三、铀矿勘探、开采的辐射防护1.氡的析出规律 在整个铀矿勘探、开采过程中，无时无刻不在析出和释放氡，因此，分析采矿过程氡的析出和释放规律，对采取的措施控制矿井高浓度氡十分重要。2023/4/2517（1）矿石氡射气系数）矿石氡射气系数矿石氡射气系数矿石氡射气系数f随矿石粒度的减小而增高，但当矿石粒度小到一定程随矿石粒度的减小而增高，但当矿石粒度小到一定程度，或大到一定程度时将趋近于某一定值。度，或大到一定程度时将趋近于某一
21、定值。2023/4/2518矿石氡射气系数矿石氡射气系数f随矿石含水率呈一个峰值形变化，即氡射随矿石含水率呈一个峰值形变化，即氡射气系数在矿石含水率在气系数在矿石含水率在14%17%之间时出现峰值。之间时出现峰值。变化规律变化规律2023/4/2519（2）矿石氡析出率）矿石氡析出率矿石氡析出率随矿石铀品位增高而增大，因为铀品位高，即镭含量高，因此氡析出量也随之增大。2023/4/2520氡析出率氡析出率随矿石粒度的缩小而规律性增高随矿石粒度的缩小而规律性增高氡析出率随矿石粒度的缩小而规律性增高，一般小颗粒矿石要比大颗粒高34倍。其变化趋势与氡射气系数的规律相近。2023/4/2521氡析出率
22、氡析出率与含水率的关系与含水率的关系 2023/4/25222.矿井氡析出量及释放量分析矿井氡析出量及释放量分析采矿是不断将矿体爆破的开采、搬运过程。在这个过程中，氡不断地析出和释放，其主要途径有：岩体爆破、矿石崩落、井巷岩壁、坑道废水、入风携带、老硐积累、矿岩裂隙等。所以矿井氡的析出量应从上述各方面加以考虑。2023/4/2523（1）铀矿井下氡析出量估算）铀矿井下氡析出量估算矿体暴露表面的氡析出量 R1=Sd式中：R1 矿体暴露表面的氡析出量，kBq/s；矿体表面的当量氡析出率，kBq/m2s 1%U；Sd 矿体当量面积，m2。2023/4/2524崩落矿石的氡析出量崩落矿石的氡析出量在井
23、下有崩落矿石堆的情况下，必须计算矿石堆的氡析出量。R 2=0.258Wkp f式中：R2矿石堆的氡析出量，kBq/s；W 矿石堆总量，t；矿石铀品位，%；kp矿石铀镭平衡系数；f 矿石氡射气系数，%；2023/4/2525矿井地下水的氡析出量矿井地下水的氡析出量地下水析出的氡量正比于矿井的涌水量和水中的氡浓度R 3=1107Q(CC0)式中：R3地下水氡析出量，kBq/s；Q 矿井涌水量，m3/h；C 地下涌水的氡浓度，Bq/L；C0涌水排至地表后水中剩余氡浓度，Bq/L。2023/4/2526铀矿井下总氡析出量铀矿井下总氡析出量R为：为：R=R1+R2+R3式中：式中：R总氡析出量，总氡析出
24、量，kBq/s。2023/4/25273.常规铀矿井降氡方法常规铀矿井降氡方法 通风降氡。根据氡及氡子体的总析出量和浓度设计通风量。密闭氡源。密闭废旧巷道和采空区。喷涂防氡保护层。控制入风流污染。排除矿坑水。正压通风。分区通风。清除堆积的铀矿石。2023/4/2528（1 1）铀矿井通风特点）铀矿井通风特点 常规铀矿开采的通风量设计必须按排除矿井氡及氡子体进行计算，用排除炮烟、粉尘所需风量进行校核。氡析出量和氡子体浓度增长与矿井通风状况密切相关，正压时氡析出量少，负压时氡析出量高氡子体是氡的衰变产物，因为氡子体浓度既取决于氡浓度，又取决于氡在井下的停留时间，而且与通风空间体积有关。铀矿山氡和氡
25、子体的产生是连续自发进行的，故铀矿通风必须连续进行减少入风流污染是铀矿通风的重要措施。2023/4/2529（2）铀矿通风降氡防护的原则）铀矿通风降氡防护的原则铀矿通风防护在全面考虑采矿方法、井巷布置和降氡要求的条件下，应遵守辐射防护最优化原则，即千方百计采取现实可行的工程技术措施和管理手段，尽可能减少矿工受照剂量水平。不但要使矿井氡析出量最小，而且要使氡在井下通风空间的停留时间最短，以减少矿井氡子体浓度。2023/4/2530（3）铀矿通风防护要求）铀矿通风防护要求必须建立完善的通风系统通风设计：包括风量计算、风压分布、通风建（构）筑物设计，满足矿井防尘降氡要求。选用科学合理的采矿工艺和防氡
26、措施相匹配，满足标准要求。根据生产发展和实际情况，及时调整矿井通风系统和网络。控制矿井空气中各项有害物浓度、特别是氡及氡子体浓度，符合正常生产需要。2023/4/25314.原地爆破矿井空气中氡浓度分析及降氡方法原地爆破矿井空气中氡浓度分析及降氡方法（1）氡浓度高的原因分析（2）原地爆破浸出矿井降氡方法改变氡的渗流和扩散方。加强对矿井通风建（构）筑物的维护和管理减少入风污染，防止井下通风风流的老化。控制氡源，减少氡的产生量。根据氡析出规律，科学预测总氡析出量，合理计算通风量。根据氡析出规律，科学预测总氡析出量，合理计算通风量。在原地爆破浸出矿井中为了有效降氡，建议采用压入式通风，这样可以减少氡
27、的析出量20%。加强通风管理，提高通风系统的降氡效能。2023/4/2532注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 表表7 7-1 1 密闭墙防氡效果与密闭质量关系密闭墙防氡效果与密闭质量关系 表表7 7-2 2 各种密封剂材料的防氡效果汇总各种密封剂材料的防氡效果汇总 密封剂种类防氡效率%备 注偏氯乙稀共聚乳液（无毒）75.7-80原核六所防氡实验组RT水性涂料80二炮研制沥青乳液95美国资料水基环氧树脂和水基丙烯酸乳液50-75美国犹他州Pandora矿聚氨酰200-300m厚99奥地利FriedrichSteinhausler高密度聚乙稀土工膜99.3（300g/m2）核工业湖
28、南无纺布厂水泥沙浆1:1（1cm厚）85.3%原核六所实验组水泥沙浆1:1（5cm厚）92.2原核六所实验组水泥沙浆1:2.5（1cm厚）78.1-80原核六所实验组名称气密性压差值mm汞柱防氡效果%备注未摸面的单砖密闭墙0210质量差构缝的单砖密闭墙10874050质量较好水泥砂浆摸面的单砖密闭墙9280质量最好2023/4/2533注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 通风方式风压（mmH2O）氡产生量（Bq/d）抽出式-638.88109压入式487.03109相差1111.85109 表表7-3 压入式通风比抽出式可以减少氡析出量的压入式通风比抽出式可以减少氡析出量的20%
29、2023/4/25342.2.铀矿勘探、开采的综合防护铀矿勘探、开采的综合防护1）.铀矿尘防护措施2）.外照射防护措施3）.表面污染防护措施4）.开展个人剂量监测2023/4/2535 四、铀矿选冶加工的辐射防护四、铀矿选冶加工的辐射防护 1.铀生产中天然放射性核素的含量、浓集铀生产中天然放射性核素的含量、浓集铀产品种类铀%镭 Bq/g钍%备注铀矿石0.051.00.55.41026铀精矿163011000制镭原料重铀酸铵（钠）600.03黄饼三碳酸铀酰铵（钠）500.015中间产物过氧化铀50黄饼UO2（天然）84870.0001核纯级、核电级U3O8（天然）84870.0001核纯级、核电
30、级注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/25362.2.选矿厂安防环保技术要求选矿厂安防环保技术要求1）总图满足防护距离要求布置符合三区划分原则，减少）总图满足防护距离要求布置符合三区划分原则，减少交叉污染交叉污染2）安全设施、三废处理设施同时满足三同时要求）安全设施、三废处理设施同时满足三同时要求3）厂房设计应便于清洗去污，减少二次污染）厂房设计应便于清洗去污，减少二次污染4）提高机械化和自动化水平，减少劳动强度和误操作）提高机械化和自动化水平，减少劳动强度和误操作5）去污设施和卫生闸门）去污设施和卫生闸门6）实行废物最小化，严格控制三废的排放，确保环境安）实行废物
31、最小化，严格控制三废的排放，确保环境安全全7）有效地辐射监测系统，加强监管）有效地辐射监测系统，加强监管8）加强尾矿库安全管理，避免事故发生）加强尾矿库安全管理，避免事故发生2023/4/25373 3.铀选冶厂防护环保技术措施铀选冶厂防护环保技术措施1）.选冶加工的总体防护选冶加工的总体防护2）.选冶加工的防尘措施选冶加工的防尘措施3）.选冶厂的降氡和防选冶厂的降氡和防气溶胶措施气溶胶措施（1）排氡风量计算）排氡风量计算（2）气溶胶防护措施气溶胶防护措施 (3）选冶车间全面换气选冶车间全面换气4）.表面放射性污染的控制表面放射性污染的控制5）.铀选冶厂的铀选冶厂的、防护防护2023/4/25
32、38注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 4 4、选冶厂的辐射防护技术、选冶厂的辐射防护技术 1 1)、选冶厂的防尘措施：、选冶厂的防尘措施：2 2）.选冶厂的降氡和防选冶厂的降氡和防气溶胶措施气溶胶措施 （1）密闭铀矿尘的发生源（2）密闭设备内部的通风（3）湿式作业（4）加强对排尘的净化（1）排氡风量计算选冶厂排氡风量计算公式为：Q=3600R/（C-C0）岗位通风前通风后给料机出口 11.840.19球磨机出料口 4.810.27浸出塔 3.590.48表表7 7-4 4 选冶厂主要岗位排氡前后氡浓度变化选冶厂主要岗位排氡前后氡浓度变化 单位为单位为:kBq/m3（2）气溶胶防
33、护措施2023/4/2539注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 3 3）.铀选冶车间全面换气铀选冶车间全面换气 全面换气的依据和原则铀选冶厂各作业场所全面换气通风量确定的依据是各作业场所放射性物质最大日操作量。要特别注意工作场所的气流组织。合理的气流方向是保证工作人员能呼吸到新鲜空气。全面换气可以按放射性工作场所的级别选定换气次数。全面换气量的确定在铀矿冶加工过程中，固液分离以前各工序均属于甲级放射性工作场所，每小时换气610次。固液分离以后，大部分有毒有害物质和放射性子体都转入到尾矿中，工艺过程中所处理的仅是铀同位素。此时的放射性仅占铀矿石总放射性活度的30%。尽管如此，由于空
34、气中含有较高活性的铀微尘和长寿命的气溶胶，因此车间内仍必须满足610次的换气次数。2023/4/25404 4）.表面放射性污染的控制表面放射性污染的控制1）工作人员及工作服的去污处理铀矿冶工作人员在工作前必须更换便衣，穿戴好工作服和劳动保护用品。工作结束后应在卫生通过间进行淋浴。一般淋浴后体表放射性污染的去污率可达85%以上。污染的工作服应在专用洗衣房进行洗涤去污。2）厂房放射性表面污染的去污处理放射性表面污染去污处理的难易与材料的种类、结构、性质有关。同样洗涤条件下，不同材料的去污效果，见表7-5。表7-5 不同材料的去污率 单位：%表面 水磨石油漆陶瓷水泥第一次洗涤88.768.171.
35、60第二次洗涤58.751.9024.6第三次洗涤51.220.855.29.5总去污率97.787.687.331.8因此在铀选冶厂中，应根据放射性污染的种类、性质和水平，采用不同建筑材料。如在浸出、纯化等岗位应选用去污性能较好的建筑材料，以利于表面污染的去污处理。2023/4/2541（1）.铀生产中天然放射性核素的转移铀生产中天然放射性核素的转移 铀矿开采和水冶加工过程天然铀除绝大部分被浓集成产品外（98%以上的铀被回收了），其它的天然放射性核素（铀的衰变子体）则通过“三废”的形式，由各种途径向环境转移，将造成对环境的污染。铀矿冶废物是核燃料循环系统中废物产生量最大的行业。（2）、铀开采
36、和选冶生产过程中）、铀开采和选冶生产过程中 的的“三废三废”产生率产生率 2023/4/2542 铀矿冶生产过程的三废产率铀矿冶生产过程的三废产率类 别废气氡析出Bq/t矿废水t废水/t矿废渣，103t废渣/tU 废石尾矿铀矿山地下矿7.01050.38.00.71.5露天矿8.01050.10.658铀选冶厂选矿厂2.01010.51.00.20.3水冶厂5.01028.010.01.2注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/25434 4）.铀选冶厂的铀选冶厂的、防护防护 射线2677410-8c/kgh。射线主要是由UX1和UX2产生，能量为0.452.32 10
37、 6eV的射线，通量可达8400粒子/cm2s。防防护护措措施施：在各种槽、塔、罐内部检修时，应注意防护问题，尤其应戴防护眼镜，防止射线对眼晶体的损伤。防防护护措措施施：在加工处理极高品位的有矿石时，必须注意防护问题。如应加强和提高工艺过程的机械化、自动化水平，减少人员的直接接触。必要时，还采取屏蔽防护、距离防护，采取时间防护，控制超剂量的发生。2023/4/2544 五、五、铀废石场及尾矿库的选址、运行安全监管铀废石场及尾矿库的选址、运行安全监管 1.铀废石、尾矿产生率 铀矿勘探、开采和加工的固体废物主要有采矿废石、选矿尾矿、水冶尾矿、浸出渣、废水中和沉淀物、其他沉积物、污染废旧设备器材和材
38、料、污染垃圾等。通常情况下，每生产1 t铀矿，大约产生0.82t废石，如果采用露天开采，其剥离废石量更大，大约是采矿量的78倍。每水冶加工1 t铀矿石，大约排放1.01.1 t尾矿。2023/4/2545注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 核素含 量%铀原矿0.05-1.0%0.07-0.1铀尾矿0.01%-0.02%镭226原矿25.584.2尾矿21.4钋210原矿7.496.0尾矿7.1总原矿63.263.3尾矿40.0（3 3）.原矿及铀尾矿核素含量分析表原矿及铀尾矿核素含量分析表 Bq/kgBq/kg2023/4/2546铀238镭226钍230钋210总尾矿粗砂0.0
39、069-0.012.3-11.111.811.1-14.823.7-40.7细泥 0.0136-0.03%11.1-48.155.5-66.640.7-92.5尾矿废水0.014-1.880.37-2.60.029-0.550.561.11-4.7普通岩石0.0012-0.060.28-1.52.88土壤0.0007-0.00180.18-0.261.4-2.7江河本底5.310-40.0350.26（注：表中铀含量单位：尾矿为（注：表中铀含量单位：尾矿为g/kg；尾矿废水为；尾矿废水为mg/l）铀尾矿及尾矿废水中放射性核素含量汇总表铀尾矿及尾矿废水中放射性核素含量汇总表103 Bq/kg 注
40、册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/2547 我国铀尾矿库环境大气中氡浓度随距离和时间的变化见图我国铀尾矿库环境大气中氡浓度随距离和时间的变化见图 注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 2023/4/25482023/4/25492.铀尾矿库铀尾矿库 存在重要安全问题存在重要安全问题1）铀尾矿库的初期建坝多为土坝。2）因为坝体内部隐蔽的排水构筑物结构断裂、破损，引起局部坝体裂缝，造成泄洪不畅，使库内水位升高，坝体安全系数降低，引发垮坝。3）由于采用上游法堆坝本身的问题，加上维护管理不善，特别是堆坝的边坡坡度过陡，会发生径流冲刷下游坡面，形成事故隐患，甚至造
41、成边坡坍塌，酿成严重后果。4）由于地震或大爆破震动，可引起过陡尾矿坝的破坏而引发尾矿库事故。2023/4/25503.铀废石场及尾矿库的选址、建造和运行基铀废石场及尾矿库的选址、建造和运行基本要求本要求铀废石场、尾矿库的勘察设计和施工建设是保证废石场、尾矿库安全的重要基础。1）废石场、尾矿库的选址、勘察、设计必须执行核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范GB50520-2009、核工业铀矿冶工程设计规范GB50521-2009等。2)废石场、尾矿库的施工单位必须具备相应的资质，并要严格按设计文件规定的技术要求进行施工。2023/4/25514.铀废石场、尾矿库的运行安全管理铀废石场、尾矿库的
42、运行安全管理1）建立废石场、尾矿库安全监管制度（1）建立对废石场、尾矿坝的安全检查、观测制度。（2）建立对废石场、尾矿库防洪、排洪设施的检查制度。（3）建立对废石场、尾矿库周围环境的辐射监测和各种有害物监测制度。（4）根据核设施事故应急常备不懈、积极兼容的原则，制定尾矿库事故应急计划2023/4/25522）运行安全监管）运行安全监管（1）根据生产实际情况和尾矿库调洪情况，科学、合理地编制尾矿排放实施计划，使尾矿砂在库内能按设计要求堆放，逐步堆放至完成初期坝使命。（2）尾矿子坝的堆筑应正确放矿，保证坝前能形成均匀的坝体和沉积滩（3）及时构筑坝肩（即坝的两端）、排水（洪）沟渠和坝面排水沟，防止水
43、流冲刷坝面。（4）要随时装设、封堵溢洪井，保证尾矿库内有足够的距离使废水澄清。（5）尽可能控制各种外来水，包括山洪水流入库内。（6）应加强对初期坝和子坝外坡面维护和保养，必要时应覆土植被护坡，防止家畜和野生动物破坏坝坡和草皮，保护坝体安全和稳定。（7）合理处理尾矿渗水，筑好截渗沟，及时将渗水返回库内，防止污水乱流，污染环2023/4/25535.铀废石、尾矿处置安全管理措施铀废石、尾矿处置安全管理措施1）铀废石、尾矿必须储存在专用的场库内，不得用于缓解与公众有关的设施建造。水冶尾矿（渣）必须用石灰乳中和，中和后的尾矿（渣）要集中储存在具有足够容积的尾矿（渣）库中长期存放，并确保长期安全稳定。2
44、）尾矿（渣）库底部必须做防渗漏处理，库顶部设有必要的泄洪设施、周边设有检查井、建有回水泵房，避免废水污染环境。3）废石的回填再利用(见图7-6）4）铀尾矿（渣）的回填再利用（1）铀尾矿（渣）的处理（2）铀尾渣充填工艺（见图7-7）2023/4/2554注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 6 6、废石场、尾矿库的辐射安全重要性及事故特点、废石场、尾矿库的辐射安全重要性及事故特点 1 1、废废石石场场、尾尾矿矿库库的的辐辐射射安安全全重重要要性性（放放射射核核素素占占原原矿矿的的98%98%、30%30%为长寿命为长寿命、泥石流、污染破坏环境）、泥石流、污染破坏环境）2 2、尾矿库安
45、全事故类型、尾矿库安全事故类型 （漫顶占漫顶占28%28%、渗漏、渗漏22%22%、坝体、坝体19%19%、溢、溢洪洪16%16%）3 3、尾矿库安全事故原因（初期坝是土坝、排水设施故障、堆坝质量差、自然尾矿库安全事故原因（初期坝是土坝、排水设施故障、堆坝质量差、自然灾害、人为因素等）灾害、人为因素等）(二二)、废石场及尾矿库的选址建造要求、废石场及尾矿库的选址建造要求 1 1、强化铀尾矿库的勘察设计和施工建设的质量保证（设计、施、强化铀尾矿库的勘察设计和施工建设的质量保证（设计、施工）工）2 2、加强铀尾矿库运行的安全管理（、加强铀尾矿库运行的安全管理（及时调洪、正确放矿、防排及时调洪、正确
46、放矿、防排洪洪确保安全超高、管理好渗水、加强巡视等确保安全超高、管理好渗水、加强巡视等）3 3、建立严格的尾矿库安全管理制度、建立严格的尾矿库安全管理制度2023/4/25557.尾矿库设计尾矿库设计防洪标准：（三等铀尾矿库）设计洪水重防洪标准：（三等铀尾矿库）设计洪水重现期为现期为100年年，校核洪水重现期为，校核洪水重现期为1000年年。（一等库）设计洪水重现期为（一等库）设计洪水重现期为1000年，校年，校核洪水重现期历史最大洪水。核洪水重现期历史最大洪水。安全超高安全超高：（：（三等铀尾矿库）设计为三等铀尾矿库）设计为0.7m，校核为，校核为0.4m（最小滩长设计为（最小滩长设计为70
47、m，校，校核为核为40m。2023/4/25568.运行安全监管运行安全监管（8）在雨季、洪水期，要加强对尾矿库的巡视和值班。（9）应该创造条件，尽可能开展浓缩法堆坝试验和应用。该法不仅可以大大减少尾矿量，同时还可以使尾矿粒级配比不变，减少尾矿离析现象发生，提高尾矿密度，增强尾矿堆的安全稳定性。2023/4/2557铀尾矿库大坝（侧部）铀尾矿库大坝（侧部）2023/4/2558铀尾矿库坝体局部坝顶铀尾矿库坝体局部坝顶2023/4/2559六、六、铀矿勘探、开采和加工的环境保护铀矿勘探、开采和加工的环境保护我国铀地矿的三废都得到了妥善的处理和我国铀地矿的三废都得到了妥善的处理和处置。不论是坑道废
48、水还是水冶废水一律处置。不论是坑道废水还是水冶废水一律经过废水处理装置进行处理达标后排放。经过废水处理装置进行处理达标后排放。水冶破碎、筛分、煅烧等岗位和环节产生水冶破碎、筛分、煅烧等岗位和环节产生的废气一般经过密闭和的废气一般经过密闭和1-3级滤净化处理后级滤净化处理后排入大气。废石、尾矿一律堆放在专用的排入大气。废石、尾矿一律堆放在专用的具有足够安全稳定和抗洪水能力的废石场具有足够安全稳定和抗洪水能力的废石场尾矿库内。处理、处置后基本满足我国环尾矿库内。处理、处置后基本满足我国环境标准的要求。境标准的要求。2023/4/2560 铀地矿安防环保管理要求铀地矿安防环保管理要求1)加强宣传教育
49、，提高全员安全文化素质加强宣传教育，提高全员安全文化素质2)建立行之有效地安全规章制度建立行之有效地安全规章制度3)加强安全检查与管理加强安全检查与管理4)加强对通风系统监检查和现场监测加强对通风系统监检查和现场监测5)开展个人剂量监测开展个人剂量监测6)开展科学技术研究开展科学技术研究7)开展通风防护技术交流开展通风防护技术交流8)加强安全防护评价指标管理加强安全防护评价指标管理2023/4/2561注册核安全工程师讲稿提纲注册核安全工程师讲稿提纲 1.1.大气环境保护大气环境保护1）矿井大气控制）矿井大气控制（1）利用通风压力控制氡析出）利用通风压力控制氡析出表表7-9 不同通风方式矿井氡
50、的排放量不同通风方式矿井氡的排放量单位单位 通风方式通风方式风量风量m3/s氡排放量氡排放量m3/s抽出与压入总排氡量比值抽出与压入总排氡量比值A矿矿 压入式压入式34.3638147 1.13 抽出式抽出式28.643068B矿矿 压入式压入式32.7651060 1.09 抽出式抽出式30.04557962023/4/2562表7-9 不同通风方式矿井氡的排放量单位 通风方式 风量m3/s 氡排放量m3/s 抽出与压入总排氡量比值A矿 压入式 34.36 38147 1.13抽出式 28.6 43068B矿 压入式 32.7651060 1.09抽出式 30.04 557962023/4/