何劍平

（廣東核力工程勘察院，廣州 510800）

海濱砂礦是指海濱地帶受河流、波浪、潮汐和海流作用，重礦物碎屑發(fā)生聚集而形成的次生富集礦床。它的主要成分包括金紅石、鉭鐵礦、磁鐵礦、磷釔礦、鋯英砂等。我國(guó)每年大量進(jìn)口海濱砂礦，采用重選、電選、磁選等方式分選出鈦精礦、鋯英砂、天然金紅石、鐵礦砂等，副產(chǎn)品為獨(dú)居石。由于部分海濱砂礦中天然放射性水平偏高，選礦項(xiàng)目需編制放射性環(huán)境影響專題報(bào)告[1]。

工程分析是環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的核心工作[2]。當(dāng)前，人們普遍采用物理方法分選海濱砂礦，本文分析了其放射性環(huán)境影響專題評(píng)價(jià)要點(diǎn)，希望對(duì)環(huán)評(píng)工作人員編制類似環(huán)境影響報(bào)告文件有所幫助。

1 海濱砂選礦工藝流程

海濱砂礦選礦工藝主要為物理選礦，主要包括重選（搖床）、磁選和電選[3]?；驹頌橥ㄟ^(guò)干式磁選將原礦分為鐵礦砂、鈦精礦和不導(dǎo)磁礦混合物。其中，鐵礦砂直接作為副產(chǎn)品出售，鈦礦須進(jìn)一步磁選，得出鈦精礦產(chǎn)品。利用物礦比重差異，采用重力搖床將不導(dǎo)磁的鋯英砂、金紅石及石英砂分離，獲得鋯英砂中礦、金紅石中礦及石英砂。各中礦再經(jīng)過(guò)多次干式磁選和多次電選，得到各自精礦。

干式磁選主要用于鈦精礦。鋯英砂和金紅石的選礦中，電選主要用于鋯英砂和金紅石的選礦中，鈦毛礦經(jīng)干燥后需進(jìn)行干式磁選。利用鈦礦具有磁性而鋯英砂、金紅石、石英砂以及雜質(zhì)沒(méi)有磁性的特點(diǎn)，采用永磁磁選將鈦精礦與鋯英中礦、金紅石和石英砂分離，獲得鈦精礦產(chǎn)品。分離出的鋯英砂、金紅石和石英砂混合料利用重力選礦（搖床）進(jìn)行重選。

重選出來(lái)的金紅石中礦含少量鋯英砂和少量鈦鐵礦，鋯英中礦也含少量金紅石和少量鈦鐵礦。烘干后，根據(jù)鋯英砂、金紅石、鈦精礦的物理性質(zhì)不同而進(jìn)行選分。鋯英砂具有非導(dǎo)電性和無(wú)磁性，金紅石具有導(dǎo)電性和無(wú)磁性，鈦鐵礦具有導(dǎo)電性和有磁性。鋯英中礦和金紅石中礦先用干式磁選機(jī)進(jìn)行首次分選，將鈦精礦分離。然后經(jīng)由電選機(jī)電選，將鋯英中礦的金紅石分離，將金紅石中的鋯英砂分離，最后用干式強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)一步除去弱磁鈦礦，分別得到鋯英砂精礦和金紅石精礦，選出的鈦精礦可作為鈦精礦半成品。

2 海濱砂礦選礦過(guò)程的放射性環(huán)境影響

2.1 放射性產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)

項(xiàng)目選礦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定廢水、廢氣、噪聲、固體廢棄物。因其原料伴生放射性，所以其選礦過(guò)程中會(huì)有一定輻射影響。海濱砂物理選礦項(xiàng)目的放射性產(chǎn)污環(huán)節(jié)如圖1所示。

圖1 海濱砂物理選礦項(xiàng)目放射性產(chǎn)污環(huán)節(jié)

2.2 項(xiàng)目各選礦環(huán)節(jié)放射性環(huán)境影響因子

2.2.1 外照射

項(xiàng)目原料伴生有獨(dú)居石，獨(dú)居石主要成分為（U，Ce，La，Nd，Th）〔PO4〕），其中鈾系、釷系元素經(jīng)過(guò)一定歷程的衰變，會(huì)致使選礦設(shè)備周圍具有一定α、β、γ射線，對(duì)工作人員產(chǎn)生一定程度的外照射[4-7]。

2.2.2 氣載流出物

項(xiàng)目氣載流出物主要是選礦過(guò)程中及獨(dú)居石暫存時(shí)含放射性核素衰變排出的含有氡及氡子體、釷射氣的放射性廢氣，在密封環(huán)境條件下濃度將增大，這種氣體吸入人體后對(duì)人體健康會(huì)造成一定影響[6-7]。在海濱砂選礦項(xiàng)目毛礦選礦車間、鋯英車間、獨(dú)居石車間，空氣中氡濃度為14.8～51.2 Bq/m3，空氣中釷濃度為31.7～346.3 Bq/m3，低于限值要求[7]。

該選礦工藝會(huì)產(chǎn)生一定放射性粉塵。根據(jù)類比項(xiàng)目雷州市華源礦業(yè)發(fā)展有限公司伴生放射性海濱砂礦選礦項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測(cè)報(bào)告可知，類比項(xiàng)目企業(yè)邊界鈾釷排放濃度約為0.001 2 mg/m3，類比項(xiàng)目周圍環(huán)境敏感點(diǎn)何塘美村鈾釷排放濃度約為0.000 04 mg/m3，排放濃度控制在規(guī)定的限值內(nèi)，即鈾釷總量不超過(guò)0.002 5 mg/m3，滿足要求[8]。

2.2.3 液態(tài)流出物

選礦過(guò)程只是物理過(guò)程，放射性物質(zhì)不會(huì)分解和溶出，僅具有伴生放射性礦的SS。經(jīng)沉淀后的選礦廢水循環(huán)利用做到不外排，正常工況下廢水不會(huì)對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生輻射影響。

2.2.4 含放射性固體廢棄物

以廣東某海濱砂選礦項(xiàng)目原料鈦鋯毛礦做工藝試驗(yàn)，以原料及該礦做工藝試驗(yàn)產(chǎn)生的主要產(chǎn)品為鈦礦、鋯英砂、金紅石樣品進(jìn)行放射性分析，放射性檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 項(xiàng)目原料和產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果

由放射性檢測(cè)結(jié)果可知，項(xiàng)目原料、產(chǎn)品中238U、226Ra、232Th在選礦過(guò)程中產(chǎn)品均有一定富集，主要富集在產(chǎn)品獨(dú)居石中。

物理選礦不會(huì)破壞礦物結(jié)構(gòu)，所以天然放射性元素始終在獨(dú)居石中，獨(dú)居石富集之處一定是放射性固體富集所在。從選礦流程可知，獨(dú)居石磁性較鈦鐵礦弱，在鈦鐵礦分選時(shí)，絕大部分進(jìn)入不上磁礦物中。不上磁礦物進(jìn)入搖床重選時(shí)，獨(dú)居石比重與鋯英砂相當(dāng)，比金紅石重，因此絕大部分進(jìn)入鋯英中礦中，少部分進(jìn)入鋯金紅石中礦中。再經(jīng)過(guò)它們分別干選，最后放射性物質(zhì)主要富集在鋯英分選工序選出的鈦尾礦中，少量富集在金紅石分選工序選出的鈦尾礦中?；厥者@些鈦尾礦再進(jìn)行電選、磁選和搖床等進(jìn)一步處理，則得到獨(dú)居石礦石，獨(dú)居石礦石將外賣給有資質(zhì)處理獨(dú)居石的單位。根據(jù)項(xiàng)目獨(dú)居石檢測(cè)結(jié)果，獨(dú)居石放射性水平達(dá)到低水平放射性廢物水平[9]。因此，本項(xiàng)目副產(chǎn)品獨(dú)居石如果不合理利用將成為低水平放射性廢物，會(huì)對(duì)環(huán)境和工作人員人體健康造成一定程度的影響和危害。

本項(xiàng)目工業(yè)固體廢棄物為石英砂，石英砂按批次進(jìn)行放射性核素分析，超過(guò)清潔解控水平的，應(yīng)按放射性廢物進(jìn)行分類管理，不超過(guò)清潔解控水平的廢物可用于建筑材料[10]。

3 結(jié)語(yǔ)

海濱砂物理選礦項(xiàng)目，由于其伴生天然放射性核素，環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中必須補(bǔ)充輻射環(huán)境影響專篇。物理選礦過(guò)程不會(huì)破壞礦物原生形態(tài)，但放射性核素仍有一定富集作用[11]。在項(xiàng)目輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程分析過(guò)程中，人們應(yīng)重點(diǎn)抓住放射性核素富集過(guò)程，有針對(duì)性地分析項(xiàng)目放射性環(huán)境影響。