EJ T 1090-1998 铀矿冶设施所造成的气态(载)放射性与有毒性源项的确定.pdf
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1、ICS 27. 120. 30 F 49 备襄号12120-1998E.J 中华人民共和国核行业标准EJ/T 1090-1998 铀矿冶设施所造成的气态载放射性与有毒性源项的确定Determination of the gaseous radioactive and toxic source terms for uranium mining and milling facilities 0605310001(3 1998-10-13发布1999-01-01实施中国核工业总公司发布EJ/T 1090-1998 目次前言.E1 范围. 2 定义.3 源项确定的一般原则.2 4 计算公式.3 附录A
2、标准的附录推荐的排放因子、排放控制系数虚定值. 10 EJ /T 1090-1998 前言本标准中涉及铀水冶加工阶段气载源项确定的内容参考采用了美国核管会1987年发布的安全导则3.59铀矿石加工操作的放射性和有毒性气载摞项的确定(Methodsfor es timating radioactive and toxic airborne source terms for uranium milling operations)中的相关公式与参数。而涉及铀矿开采及其它部分的条款则是依据我国近30年的实践经验编制的。本标准的附录A是标准的附录。本标准由中国核工业总公司安防环保卫生局、矿冶局提出。本标
3、准由全国核能标准化技术委员会归口。本标准起草单位:核工业第四研究设计院。本标准主要起草人z架弘。m 1 范围中华人民共和国核行业标准铀矿冶设施所造成的气态(载)放射性与有毒性源项的确定Determination of the gaseous radioactive and toxic source terms for uranium mining and milling facilities EJ/T 1090-1998 本标准规定了铀矿开采、加工及其设施退役等过程中所形成的气态(载源项的计算方法,所考虑的放射性核素仅限于天然铀系中的放射性核素。本标准适用于铀矿山、选冶厂的气态(载)源项的计算
4、。也适用于其它矿山、选冶厂相应源项的计算。2 定义本标准采用下列定义。2. f再悬浮resuspension 由于自然风力的作用,使沉积于地表或堆积表面的颗粒物质再次悬浮的过程。2.2 再悬浮率resuspension rate 单位时间、单位面积内的再悬浮颗粒物质的质量。2.3 风致排放windblown emission 由于自然风力的作用而形成的排放。2.4 排放因子emission factor 以工艺过程中与流出物有直接相关的量的单位数值所表征的有害物排放数量的数值。2.5 排放控制系数emission control factor 采取控制措施后所减少的有害物质排放量与没有采取控制
5、措施时有害物质排放量的比值。2.6气载放射性微尘富集比activity enrichment ratio 原矿石在破碎过程中,放射性核素在直径小于lOOm的气载微尘中的含量与松散矿石中的含量的比值。2.7 氧的比通量系数specificradon flux factor 矿石、废石或废渣中226Ra的比活度为lBq/g时,在每平方米的堆积面积上,每秒钟222Rn的释放量的值该系数的推荐值为lo中国核工业总公司”8-10-13批准1999-01-01实施EJ/T 1090-1998 2.8虚定值virtual values 在进行摞项估算时,对于难以取得实测的某些参数,在作了某些合理的假设和简化
6、的情况下所给出的推荐值。3 源项确定的一般原则3. 1 源项确定的原则3. 1. 1 源项的数据应以实地测量为主。在不能通过实地测量来获得源项数据的情况下,如新设施的建设,原有设施的改造及摞项实地测量确有某种困难时,可利用适当的计算模式来估算3.1.2 源项的估算应以常规运行时的最大可能排放量为基础进行3.1. 3 预测铀矿石开采和加工过程中有害物的排放量时,应以最大矿石开采量、最大物料通过量或矿石、尾矿及废石的最终堆存量为基础进行估算。3.1. 4 对于退役设施治理后的尾矿库、废石场、露天采场废墟及被市染的各个场所也应列入摞项的估算范畴之内3.2 排放点和排就物的确定铀矿冶设施可能形成源项的
7、部位和主要排放物见表1.表1可能的排放部位及主要有害排放物地下开采含原地漫出采铀.天开采矿仓矿石破碎与输送铀矿石漫出与提取铀矿化学浓缩物的精制铀碳酸盐锻烧属矿和废石堆放堆漫废水蒸发池3.3 参数的选择2 排放部位主要排放物排放井以及各类通向地表的井口和塌陷区氛、铀矿尘及天然铀系列中的各种放射性核素和其它有害气体露天采矿场矿石的装卸点、存储场地氛、铀矿尘及天然铀系列中的碎矿与磨矿出口、皮带输送机端头、格筛等各种放射性核素漫出槽(池、萃取槽(塔、提取工序中的沉各种酸、碱雾和含有溶剂泊、淀槽培和过滤机氨、混合醇等有机物组成的非放射性气体浸出部位尚有氨排放离子交换培和困液分离、泥沙洗涤的相应设各种有害
8、物排放均可以忽略施不计干燥炉、锻烧炉、溶解槽(池、萃取槽塔、铀的浓缩物和氧化物微粒及沉淀槽、转化槽、过滤机氯气娘烧炉及包装部位尾矿库、废石场、尾磕堆场氨、矿尘及天然铀系列中的各堆漫场种放射性核素,堆漫场中尚可蒸干后的表面能有酸雾EJ /T 1090-1998 源项估算时,所使用的系数和参数,可通过如下途径获得:a)实地测量获得的数据;b)本标准推荐的虚定值,见附录A标准的附录); c)能够证明是可以被接受的数据;d)设备制造厂提供的技术指标和参数。3.4基本假设3.4. 1 铀矿开采及加工过程中,估算源项时所考虑的主要核素应包括:mu、川U、2a0Th、22sRa、222Rn及其短寿命于体、2
9、1opb、21op0。如果有显著的天然牡系放射性核素存在,应给予相应的考虑。3. 4.2 天然铀系列中的各种核素应按其与mu处于平衡状态考虑。对于给定了铀锚平衡比的矿石,铺以后的各种核素按其与22sRa处于平衡状态考虑。3. 4. 3 铀矿石中的重要有毒伴生元素如铺、错、呻、铅、隶等,水冶加工过程中添加的氧化剂、酸、碱及萃取与反萃剂等,以及重要辅助设施如燃煤锅炉所产生的烟尘、S02、NOx等,均应作为重要有毒排放物予以估算。4 计算公式4. 1 放射性颗粒物的排放4. 1. 1 排风井Svi= 10-3 E. Q c N (1) 式中:S.i一一由排风井排放的核素i的年排放量,Bq/a;E.排
10、风井颗粒物排放因子,mg/m3;Q一一排风井的年排风量,m3/a。对抽出式通风方式按设计风量的100%考虑、;对压入式通风方式按设计风量的85%考虑zN一一气载放射性微尘富集比,N=2.5;Ci核素i的比活度,Bq/g。对于2380、23u,2a0Th核素,C,= 1. 22 104 ?( 2) 对于22sRa,210pb、21op0核素,C= 1. 22104可h.(3) 式(2)和(3)中z可一一矿石中天然铀的晶位;是一一铀锚平衡系数,k=l为铀错处于平衡态,kI为偏锯态。4. 1.2 露天采场4. 1. 2.1 爆破与机械挖掘时的排放Sm;=Mm Em C;N (1-R). (4) 式中
11、:Sm;,一一爆破与机械挖掘时,核素i的年排放量,Bq/a;Mm一一年爆破与挖掘的矿石量,旷的Em露天采场爆破与机械挖掘时的颗粒物排放因子,g/t;3 EJ/T 1090-1998 N一一气载放射性微尘富集比,N=2.5;R一一排放控制系数zC;核素i的比活度,Bq/g,计算公式见式(2)、(3)。4.1. 2. 2 松动矿石堆置时的风致排放按4.1. 4中的公式(8)进行计算。4. 1. 3 工艺加工过程的排放在工艺加工过程中,放射性颗粒物的排放点可分为z矿石卸车、破碎、皮带运输和铀矿化学浓缩物的干燥及包装4.1. 3. 1 矿石卸车、破碎及皮带运输操作S.;=M. E, C,N (1-R)
12、(5) 式中:S.;矿石卸车、破碎及皮带运输操作过程中,核素i的年排放量,Bq/a;M.年处理矿石总量,t/a;E.矿石卸车、破碎及皮带运输操作的排放因子,g/t;N一一气载放射性微尘富集比,N=2.5;R一一排放控制系数;C;核素i的比活度,Bq/g,其计算公式见式(2)、(3)。4. 1. 3, 2 铀矿化学浓缩物的干燥与包装操作Sr;=l06 Mr Er; Cr (1-R)(6) 式中:Sr;铀矿化学浓缩物干燥、包装操作过程中核素i的年排放量,Bq/a;Mr一年干燥与包装的铀矿化学被缩物总量,t/a;Eri铀矿化学浓缩物干燥、包装过程中,核素i的排放因子,无量钢。在铀矿化学浓缩物的干燥与
13、包装操作过程中,应考虑的排放核素主要有Z38u、Z34u、Z30Th、226Ra及210pb;R一一排放控制系数;Cr铀矿化学放缩物中,核素2380的比活度,Bq/g。C,= 1. 22 l04nr ( 7) 1ly一一铀矿化学浓缩物中天然铀的平均含量。4. 1.4 风致排放对于露天堆置的矿石、废石、尾矿和露天堆浸场的风致排放,S.n=A, E . XC;N (1-R) . (8) 式中:S. ;风致排放的核素i的年排放量,Bq/a;A,堆存暴露面积,mz;4 E.,一一单位面积年风致排放因子,g/(mza);N一一气载放射性微尘富集比,N=2.5;R一一排放控制系数PC;一核素i的比活度,B
14、q/g。对于未经破碎的矿石堆和废石堆,其排放因子E.的计算公式为zE.,.=6. 3 106.I(Uk Fk ). (9) 对于尾矿堆和堆浸工艺的矿石堆,其排放因子E.的计算公式为:EJ/T 1090-1998 Ew=6. 3 l07I(Uk Fk). (10) 式(9)和(10)中:Uk一一在k风速组的平均风速作用下,直径运20m的微粒的再悬浮率,g/(mzs),所推荐的虚定值见表2;Fk一一在该地区风向风速联合频率分布中,k风速组的年发生频率,比对于矿石和废石中的mu、Z34u、Z30Th,其Ci的计算公式见公式(2),而zz6Ra、ZJOPb、ZJoPo的Ci的计算公式见式(3)。对于尾
15、矿中的zasu、z34u、Z30Th核素,C= 1. 2210可(1-H)(11)对于尾矿中的zz6Ra、Z!Opb、ZJoPo核素,C=l. 22 10 v K z6 . (12) 式(11)和(12)中:平一一原矿石中天然铀的品位zk一一铀铺平衡系数zH 矿石中铀的浸出率,对于230Th,H=O;ZR一226Ra由矿石到尾矿的转移系数,在缺少实测数据时,可取ZR=l。风速组m/s 运22. 1 3.0 3. 1 5.0 5. 1 8.0 8. 1 10.0 二10.0 4. 2 慧的排放4.2. 1 排风井表2露天堆置时颗粒物年再悬悍率的虚定值平均风速再悬浮率u.m/s g/(m2s) 0
16、.7 。2. 5 。4.5 3.92 10-1 7.0 9.68 io-s 9. 5 5.71 10 12. 5 2.08 10 ScR=E, Q . (13) 式中:ScR一一由排风井排放的核素zzzRn的年排放量,Bq/a;E,一一排风井的zzzRn排放因子,Bq旷pQ一一排风井年排风量,m3/a。4.2.2原地浸出的排放原地浸出开采操作过程中,应考虑的z22Rn的排放途径为三种,即z正常生产期间,提取浸出液时mRn被挟带和溶解于浸出液中的被带到地面而排放F在开采初期和初始注入溶浸剂溶液时,原矿体孔隙内的222Rn被抽取而排放F采区的矿层浸出终止后,为使上下水复原,EJ/T 1090-19
17、98 抽除被污染地段的污水时所造成的222Rn的排放。4.2.2. 1 浸出液提取造成的排放ShR=O. 024 G Jh Eh Dh . (14) 式中:shR一一正常生产时,浸出液提取造成的核素222Rn的年排放量,Bq/a;。一在lm3矿岩块中,222Rn的平衡释出量,Bq/m3;Jh一一浸出液生产率,L/h;h一222Rn的平衡系数:Dh一一每年生产天数,d/a。矿岩块中222Rn的平衡释出量的计算公式为zG=l05 c. p. E. (l-P)/P (15) 式中:C.一一矿岩块中226Ra的比活度,Bq/g;P一一矿岩质量密度,g/cm3;E.射气系数,在缺乏实测数据时,推荐的虚定
18、值为0.2; P一一矿岩的孔隙度222Rn的平衡系数的计算公式为zh=l-e-3SOOXlRXtA . 06) 式中R一222Rn的衰变常数,AR=2.1106 I的th一一溶漫液在矿岩内的停留时间,h。4.2.2.2 生产初期和溶浸剂溶液初始注入时,矿岩孔隙中222Rn的排放。S,R=G A, d. p . (17) 式中:S,R生产初期和溶浸剂溶液初始注入时,通过抽出井将地下矿岩孔隙中的222Rn抽出地面而排放的222Rn量,Bq;G一一在lm3矿岩块中,222Rn的平衡释出量,Bq时,计算公式见式(15);A.拟开采单元的面积,mz;d.一一矿体厚度,m;P一一矿岩的孔隙度。4.2.2.
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