本書反映了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)中“放射性固廢清潔解控與安全處置技術(shù)”項(xiàng)目(編號2019YFC1907700 )的部分研究成果,詳細(xì)介紹了伴生放射性礦開發(fā)利用中產(chǎn)生的天然放射性殘留物現(xiàn)狀、廢棄物的產(chǎn)生和危害,以及其對環(huán)境的影響,系統(tǒng)論述了伴生放射性礦開發(fā)利用過程中鈾等有價值資源綜合回收、伴生放射性廢物最小化及安全處置、天然放射性殘留物的資源化循環(huán)再利用策略、伴生放射性廢物管理要求,分析了相關(guān)典型案例,提出了我國伴生放射性礦開發(fā)利用過程中廢物最小化、再循環(huán)、再利用及治理的建議。
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南京大學(xué)放射性地質(zhì)專業(yè)理學(xué)士、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境工程工學(xué)博士中核礦業(yè)科技集團(tuán)有限公司/核工業(yè)北京化工冶金研究院研究員級高工、首席專家,中核集團(tuán)科技帶頭人、中國鈾業(yè)有限公司科學(xué)技術(shù)委員會委員。國際標(biāo)準(zhǔn)委員會專家(ISO-TC85-SC5-WG5)、國家科技專家?guī)鞂<摇1本┦休椛浒踩芯繒硎麻L、中國輻射防護(hù)學(xué)會常務(wù)理事等。長期從事核安全與輻射防護(hù),核設(shè)施退役與放射性廢物治理,三廢處理及資源化等研究及設(shè)計,主持了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專項(xiàng)2項(xiàng),參與了IAEA國際合作項(xiàng)目2項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng)(其中重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng))、中國工程院咨詢項(xiàng)目4項(xiàng),主持或參與核設(shè)施退役與放射性廢物治理專項(xiàng)、國防預(yù)研、國防基礎(chǔ)科研、生態(tài)環(huán)境部放射性污染防治及核與輻射安全監(jiān)管、國土資源部環(huán)境調(diào)查項(xiàng)目、中核集團(tuán)自主研發(fā)項(xiàng)目等科研項(xiàng)目100余項(xiàng)。核安全與輻射防護(hù),核設(shè)施退役與放射性廢物治理,三廢處理及資源化等研究及設(shè)計申請發(fā)明專利67件、授權(quán)22件,制修訂國際、國家、行業(yè)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)近20項(xiàng)。出版專著8部、譯著3部,發(fā)表論文100余篇,其中7篇SCI、6篇EI檢索、1篇第Ⅵ界鈾礦開采與水文地質(zhì)國際大會最佳論文獎、1篇科技部《科研成果管理與研究》2022年第4期封面文章、優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文一等獎2篇、二等獎1篇。國際標(biāo)準(zhǔn)委員會專家(ISO-TC85-SC5-WG5)、國家科技專家?guī)鞂<、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目評審專家、生態(tài)環(huán)境部環(huán)評專家、國防科技獎審評專家、中國工程院專家?guī)旌蜻x專家、工業(yè)與信息化部才人交流中心評審專家、中國科協(xié)科技人才獎項(xiàng)評審專家、中核集團(tuán)專家?guī)靽壹墝<。北京市輻射安全研究會理事長、中國輻射防護(hù)學(xué)會常務(wù)理事、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會理事、中國地質(zhì)學(xué)會醫(yī)學(xué)地質(zhì)專業(yè)委員會委員。
目錄
叢書序一
叢書序二
叢書前言
序
前言
第1章 伴生放射性礦開發(fā)利用及其輻射特征 1
1.1 伴生放射性礦開發(fā)利用活動 1
1.1.1 伴生放射性礦開發(fā)利用主要行業(yè) 1
1.1.2 伴生放射性礦開發(fā)利用生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié) 3
1.1.3 我國主要伴生放射性礦產(chǎn)資源特征 3
1.1.4 我國主要伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)概況 8
1.2 伴生放射性礦開發(fā)利用放射性水平分布特征 11
1.2.1 NORM殘留物類型及特征 11
1.2.2 主要伴生放射性礦開發(fā)利用中的物料放射性水平 13
1.2.3 世界上幾類伴生放射性固體廢物放射性水平 24
1.2.4 我國伴生放射性固體廢物產(chǎn)生情況 28
1.2.5 我國伴生放射性固體廢物特征 30
1.3 伴生放射性礦開發(fā)利用輻射劑量水平 38
1.4 我國伴生放射性礦開發(fā)利用環(huán)境影響狀況 41
1.4.1 總體狀況 41
1.4.2 典型伴生放射性礦開發(fā)利用輻射環(huán)境影響 45
1.4.3 伴生放射性污染事例及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 49
參考文獻(xiàn) 50
第2章 伴生放射性廢物管理現(xiàn)狀及要求 53
2.1 概述 53
2.2 NORM殘留物國際常用管理要求及方式 59
2.2.1 NORM殘留物管理總體要求 59
2.2.2 分級管理理念 60
2.2.3 分類及處置 63
2.2.4 廢物最小化 66
2.2.5 再循環(huán)和再利用 68
2.2.6 排放控制管理 72
2.2.7 NORM殘留物的長期管理策略 73
2.2.8 非放射性管理 74
2.3 一些國家(組織)有關(guān)天然放射性輻射照射管理概覽 75
2.3.1 天然放射性管理限值 75
2.3.2 歐盟有關(guān)天然放射性輻射管理 77
2.3.3 部分國家天然輻射照射的監(jiān)管政策 78
2.4 我國伴生放射性固體廢物管理要求 103
2.4.1 概況 103
2.4.2 管理法規(guī)要求 104
2.4.3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 108
參考文獻(xiàn) 112
第3章 伴生放射性廢物最小化 119
3.1 概述 119
3.2 廢物最小化指導(dǎo)原則 121
3.2.1 廢物管理最優(yōu)化 122
3.2.2 源項(xiàng)減少 122
3.2.3 防止污染 123
3.2.4 再循環(huán)和再利用 124
3.2.5 廢物減容 124
3.3 源頭控制 125
3.3.1 開采準(zhǔn)入制 125
3.3.2 進(jìn)口管控 126
3.3.3 采礦與選冶技術(shù) 128
3.3.4 廢水處理技術(shù) 133
3.4 廢渣浸取和分離技術(shù) 134
3.5 廢物體積減小 137
3.5.1 尾礦干堆處理 137
3.5.2 焚燒處理 141
3.6 分類收集與分揀管理 141
3.6.1 廢物分類 141
3.6.2 廢物分揀 145
3.7 廢物最小化實(shí)例 147
3.7.1 稀土冶煉退役廢物最小化 147
3.7.2 獨(dú)居石資源綜合利用廢物最小化 152
3.7.3 稀土原礦浸萃一體化工藝固體廢物最小化 156
參考文獻(xiàn) 158
第4章 伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用 161
4.1 概述 161
4.2 資源化循環(huán)利用的主要影響因素 162
4.2.1 監(jiān)管控制因素 162
4.2.2 技術(shù)可行性因素 162
4.2.3 公眾接受度 163
4.2.4 經(jīng)濟(jì)因素 163
4.3 固體廢物綜合利用相關(guān)政策 164
4.4 資源化循環(huán)利用的主要途徑 167
4.4.1 廢渣再選及有價元素回收 168
4.4.2 廢渣生產(chǎn)建材 169
4.4.3 廢渣處理污水 170
4.4.4 廢渣井下充填 171
4.4.5 尾礦用于農(nóng)林業(yè) 172
4.4.6 廢金屬再循環(huán)與再利用 173
4.5 主要伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用 173
4.5.1 稀土/獨(dú)居石廢渣再利用 173
4.5.2 鈮鉭礦廢渣綜合回收利用 178
4.5.3 鋯及氧化鋯廢渣回收利用 180
4.5.4 赤泥綜合利用 182
4.5.5 磷石膏回收利用 184
4.5.6 粉煤灰回收利用 184
4.5.7 選鐵尾礦回收利用 185
4.6 伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用實(shí)例 186
4.6.1 山東某新材料有限公司廢渣綜合利用 186
4.6.2 浙江某鋯業(yè)有限公司廢渣綜合利用 192
4.6.3 江西某有色金屬再生有限公司鋯英砂尾礦綜合利用 197
4.6.4 云南某鐵礦開發(fā)有限公司磷鐵礦尾礦綜合利用 201
4.7 伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用有關(guān)先進(jìn)技術(shù)和裝備 203
4.8 效益分析 204
參考文獻(xiàn) 205
第5章 伴生放射性廢物處理與處置 207
5.1 概述 207
5.2 廢物處理 208
5.2.1 固化與穩(wěn)定化處理 208
5.2.2 輻射屏蔽處理 215
5.2.3 廢物處理可行性分析 218
5.3 廢物貯存 219
5.3.1 露天渣庫 221
5.3.2 蓋頂渣庫 221
5.3.3 地下室暫存庫 222
5.3.4 地面室內(nèi)暫存庫 222
5.3.5 巖洞暫存庫 223
5.3.6 國外有關(guān)貯存實(shí)例 224
5.4 廢物處置 226
5.4.1 地表填埋處置 228
5.4.2 礦井處置 237
5.4.3 鈾尾礦(渣)庫處置 242
5.4.4 其他填埋場處置 243
5.4.5 廢物處置實(shí)例 243
5.5 廢物處置代價利益分析 293
5.5.1 代價分析 293
5.5.2 利益分析 294
參考文獻(xiàn) 295
第6章 輻射防護(hù)與安全文化 298
6.1 天然放射性 298
6.1.1 核衰變 298
6.1.2 放射性衰變規(guī)律 299
6.1.3 核輻射的種類與性質(zhì) 304
6.1.4 核衰變的種類與特性 305
6.1.5 天然放射性核素和放射衰變系列 307
6.2 輻射防護(hù) 309
6.2.1 輻射量與單位 309
6.2.2 電離輻射對人體的危害 319
6.2.3 輻射防護(hù)三原則 322
6.2.4 劑量限值、次級限值 323
6.2.5 外照射的防護(hù) 325
6.2.6 內(nèi)照射的防護(hù) 325
6.2.7 放射性工作人員的健康監(jiān)護(hù) 326
6.2.8 輻射防護(hù)進(jìn)展 326
6.3 放射性監(jiān)測 329
6.3.1 放射性監(jiān)測類型 329
6.3.2 放射性監(jiān)測射線種類 329
6.3.3 放射性監(jiān)測方法 330
6.3.4 放射性測量儀表設(shè)備 330
6.4 安全文化 332
6.4.1 安全文化的內(nèi)涵 333
6.4.2 安全文化的發(fā)展階段 333
6.4.3 國外安全文化的發(fā)展概況 334
6.4.4 國內(nèi)安全文化的發(fā)展概況 336
6.4.5 培養(yǎng)輻射安全文化的要求 337
6.4.6 提高安全文化的有效途徑 338
參考文獻(xiàn) 339
第7章 我國伴生放射性廢物管理和土地復(fù)墾策略 340
7.1 我國伴生放射性廢物最小化目標(biāo)和策略 340
7.1.1 伴生放射性廢物最小化目標(biāo) 340
7.1.2 伴生放射性廢物最小化策略 341
7.2 我國伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用目標(biāo)和策略 344
7.2.1 伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用目標(biāo) 344
7.2.2 伴生放射性廢物資源化循環(huán)利用策略 344
7.3 我國伴生放射性廢物處置目標(biāo)和策略 347
7.3.1 伴生放射性廢物處置目標(biāo) 347
7.3.2 伴生放射性廢物處置策略 347
7.4 退役與復(fù)墾修復(fù)策略 353
7.4.1 土地復(fù)墾與生態(tài)保護(hù)的重要性 353
7.4.2 土地復(fù)墾與生態(tài)保護(hù)策略 354
7.4.3 礦山退役治理和土地復(fù)墾與生態(tài)保護(hù)技術(shù)措施 354
參考文獻(xiàn) 355
第8章 展望 356