摘要：介绍了典型铀矿露天开采与水冶的工艺流程，通过对铀矿露天开采与水冶产尘环节的分析，提出了切实可行的粉尘防治措施，为铀矿露天开采与水冶的环境管理和环境影响评价提供科学依据。
关键词：铀矿；露天开采；水冶；粉尘；污染控制
Dust Pollutions Control in open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uranium
LI Yuan-gang，SU Xiao-shu，JIN Shi-ke
（The Fourth Research and Design Engineering Corporation，CNNC，Shijiazhuang 050021，China）
Abstract：The typical process flow of open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uranium is introduced. Through analyzing the dust-producing links of open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uranium，the feasible pollution control countermeasures are proposed which could provide the basis for environmental management and environmental impact assessment of open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uraniam.
Key words：uranium mine；opencast mining；extractive metallurgy of uranium；dust；pollutions control
引言
铀矿开采方法选择取决于矿床的地质情况、矿体性质、安全性和经济性等多种因素。根据铀矿石的埋藏深度和当地的环境条件，可以选用露天开采或地下开采的回采方法开采铀矿。铀矿露天开采具有投资少、生产规模大、劳动生产率高、开采损失及贫化率低、安全性高等优点[1]。
图1铀矿露天开采与水冶工艺粉尘产生环节示意图对于铀矿石的埋藏深度距离地面较近的矿床，尽可能采用露天开采。露天采矿过程中粉尘产生量大，粉尘污染严重，对大气环境的影响比地下开采更为严重。铀矿尘的组成既包括非放射性的二氧化硅粉尘，还包括放射性核素气溶胶，可通过呼吸道进入人体后形成内辐射，引发损伤[2]。因此，铀矿尘不仅对大气环境造成不利影响，同时也对铀矿和水冶工作人员的职业健康造成危害。通过对铀矿露天开采及水冶工艺流程的分析，厘清生产过程中粉尘的产生节点，针对各生产提出环节切实可行的防治措施，从而实现铀矿露天开采及水冶全过程的粉尘污染控制。
1.铀矿露天开采与水冶过程产尘分析
1.1铀矿露天开采与水冶典型工艺流程
露天铀矿一般采用露天开采+常规搅拌浸出的采选工艺，该工艺是通过打眼、爆破将矿石剥离出地表。剥离的矿石运至水冶厂经破碎、筛分、磨矿后进行搅拌浸出，浸出液则泵入浸出液处理车间进行净化，浸出尾渣则运至尾矿库堆存。剥离的废石运至废石场堆存。该工艺中粉尘产生于钻孔、爆破、装载、运输、破碎、筛分等生产环节和各类物料堆场（矿石场、废石场），粉尘产生环节示意图见图1。
1.2露天开采产尘分析
（1）钻孔作业产尘分析：大型露天矿钻孔设备一般使用牙轮钻机或潜孔钻机作业，中小型露天矿使用凿岩钻车。
钻机钻孔过程中会对岩石形成冲击和剪切，将岩土矿切剥形成大小不一的钻屑颗粒，部分颗粒物通过钻杆与孔壁间隙喷泻排出，产生粉尘污染。钻孔作业产尘的影响因素主要为岩体的含水率、设备的类型等。根据国内部分露天矿实测资料，钻机孔口处粉尘浓度约为1400mg/m3～ 2081mg/m3，产尘量约2.50kg/台·h～7.14kg/台·h。
（2）爆破作业产尘分析：爆破作业时，矿岩由于受到药包爆破的巨大压力作用而粉碎，随后形成粉尘，并随爆破气流扬起。爆破产尘的主要影响因素有矿岩理化性质、炸药量、爆破参数、装药方法、爆破工艺等。实测资料表明，爆破粉尘浓度在爆破瞬间可以达到1500mg/m3[3]～2000mg/m3[3]。
（3）装载作业产尘分析：矿山露天采装作业设备包括电铲、液压挖掘机和轮式装载机等。装载作业过程中，受物料装卸产生气流的影响，物料中含有的颗粒物在空气动力学的影响下，漂浮到空气中。
装载作业产尘的主要影响因素为矿石含水率、装卸高差和环境风速等。在干燥環境下装载矿石过程中产生的粉尘浓度约100mg/m3～200mg/m3。
（4）运输作业产尘分析：露天矿运输可采取汽车运输、轨道运输或带式输送机运输等，本文介绍国内最常采用的汽车运输。汽车运输过程的粉尘产生机理为：路面沉积粉尘在车轮旋转离心力及黏附作用下启扬，进而在车身剪切气流、车尾涡流、尾气排放气流及自然风作用下产生飞扬[4]。
车辆运输作业产尘影响因素包括路面状况、粉尘含水率、粉尘负荷、行车密度、行驶速度以及环境湿度等[5-6]。露天矿采区一般同时有数量较多的车辆运输矿石等物料，运输扬尘是露天矿区最主要的大气污染源。根据文献资料，露天矿道路正上方不同高度（0.15m～2.0m）的粉尘浓度为332.02mg/m3～31.18mg/m3。除爆破作业外，运输作业产尘量约占露天矿总产尘量的90%[4，7]。