我国重要稀土矿有:白云鄂博稀土矿(混合稀土矿)、四川冕宁和山东徽山氟碳铈矿、江南七省的离子吸附型稀土矿、广东、广西、江西磷钇矿、湖南、台湾、海南等独居石和贵州含稀土和磷矿、长江重庆段淤泥沙中的钪矿。稀土是我国重要的矿产资源,其储量、生产量和出口量均居世界第一位,稀土工业在采矿、金属湿法分离,金属及合金生产工艺过程中产生大量的固体废物。由于稀土矿含有伴生放射性元素钍,可能被浸出,随水体迁移对周围土壤和水体造成危害,对居民健康具有潜在危险。随着稀土工业的发展,稀土冶炼生产过程中“三废”和稀土伴生放射性核素钍对环境辐射污染是比较严重的,应该引起重视[13]
1.5.2稀土采、选矿放射性对环境的辐射污染
稀土元素矿床所产矿石都伴生有放射性元素钍和铀,所以稀土矿一般都有放射性及其子体产物,除风化壳离子吸附型稀土矿含铀、钍放射性元素较低外,其它稀土矿床的开采和矿石选矿、生产精矿过程中都有放射性辐射污染。特别是利用独居石选矿生产精矿工艺过程中,放射性辐射污染更为严重。按照《中华人民共和国放射性污染防治法》第八章第751十二条第七款规定,伴生放射矿是指含有高水平天然放射性核素浓度的非铀(如稀土矿和磷酸盐矿等)[13]。目前我国使用的稀土精矿主要是含天然放射性核素钍,232Th是钍系核素的母体,所以衰变过程中产生α、β、γ放射体,其中有的放射性核素发生衰变时生成放射性气体(射气),天然钍的衰变系列如下:
图1.8 钍衰变链[14]表1.1 钍系元素
核素 历史名称 衰变方式
(分支比,%) 半衰期 按标准天然丰度与一吨238U相平衡的质量(克)
钍系衰变中有751个α放射体和四个β放射体,在进行β衰变时往往伴有一定量的γ量子,钍系元素的γ放射活性,要比铀系元素约大一倍,而β放射性则要小些。稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),共17个元素。稀土的十七个元素中镧、铈、钕、钐和镥有天然放射性同位素,但大都比活度不高,与天然放射性钍、铀α放射性相比是可以忽略的,因为即使是含有99.9%的单一稀土氧化物和氧化镧、氧化钕也是如此,只要含有0.1%的钍就可以使其比放射性提高到3.7×103Bq/㎏。故稀土的放射性污染主要是钍的放射性污染[12]。
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