普通脱硫弧菌去除含铀废水中的铀

酸性地浸矿山退役后,采区范围内地下水中依旧存在着少量铀的残留,需要清除以恢复地下水环境。使用一株新的普通脱硫弧菌Desulfovibrio vulgaris GnLF21,开展了影响其除铀能力的因素及对废水稀释液的处理研究。结果表明,初始U6+浓度为4 mg/L、pH=7.0、初始SO42-浓度为1.0 mg/L时,菌株去除铀能力最强,铀去除率分别为97.9%、96.8%、92.7%。在废水pH为4.5、SO42-浓度≤2 g/L、初始U6+浓度为1.87 mg/L、菌株GnLF21接种量20%时,在96 h和120 h时铀去除率分别为77.74%和80.73%。可应用异源性硫酸盐还原菌开展酸性含铀废水的生物修复。     

石英砂负载Fe~0-HAP复合材料去除含铀废水试验

利用液相还原法合成零价铁,并将零价铁负载在羟基磷灰石上,再以石英砂作为骨架,得到稳定型石英砂负载Fe~0-HAP复合材料。通过静态试验法,考察不同粒径石英砂负载Fe~0-HAP复合材料在不同时间、铀初始浓度、投加量、pH情况下对含铀废水中铀(Ⅵ)处理的效果。研究表明,复合材料对含铀废水中铀(Ⅵ)具有良好的处理效果,在0.30～0.60mm、0.60～1.18mm和1.18～2.36mm粒径复合材料投加量分别为0.1、0.1、0.2g,含铀废水pH=4,反应时间160min时,复合材料对含铀废水中的铀(Ⅵ)去除率达到80.60%～90.38%,吸附量8.060～9.038mg/g。复合材料去除含铀废水中铀(Ⅵ)更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。     

钢渣负载羟基磷灰石复合材料对水溶液中铀的去除性能

采用溶胶—凝胶法制备出钢渣负载羟基磷灰石复合材料,并通过静态试验方法探讨pH、复合材料投加量、反应时间及铀初始浓度对复合材料吸附水溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明,复合材料对U(Ⅵ)具有较好的去除性能,在pH=4、投加量0.4g、反应时间120min的条件下,对初始浓度5mg/L的水溶液中U(Ⅵ)的去除接近完全,对应吸附量为1.25mg/g。复合材料对U(Ⅵ)的吸附过程为化学吸附,符合准二级动力学模型(R~2=0.996 9);Langmuir吸附等温线模型拟合(R~2=0.999 1)表明,吸附过程为吸附剂表面上的单层吸附;且通过R_L(R_L 0.063)的计算表明,复合材料对U(Ⅵ)的吸附极其接近不可逆吸附。     

柿单宁改性废纸对模拟铀(Ⅵ)废水的去除性能

以氧化后的废纸为交联剂固定废弃农作物中的柿单宁,采用“以废治废”的方法吸附水中的铀(Ⅵ)。通过间歇法来考察柿单宁改性废纸(DAWP-PT)在不同pH、不同时间和不同转速下对铀(Ⅵ)的吸附量。结果表明,DAWP-PT对铀(Ⅵ)的吸附符合Langmuir和准二级动力学模型,为自发吸热熵增的吸附过程。DAWP-PT有望为含铀废水的治理提供一种全新的高效、无污染、低成本的吸附剂。     

羟基磷灰石复合材料对地下水中铀吸附去除研究进展

铀矿山尾矿库周边地下水在铀矿的风化、淋滤、渗漏等作用下,给地下水和人类带来长期的健康隐患。可渗透反应墙(PRB)作为一种原位修复技术,具有无动力运行、环境影响小和成本低等优点,已经在地下水污染修复中得到了应用。羟基磷灰石(HAP)因具有成本低、原料广泛、生物相容性等优点,成为去除地下水中铀废水的最具潜力介质材料。综述了羟基磷灰石在处理含铀废水中的影响因素,主要包括羟基磷灰石制备方法、改性方法,对含铀废水去除影响研究。并对羟基磷灰石除铀进行机理分析,包括羟基磷灰石形貌、铀溶液pH、共存阴离子等对铀的去除影响。羟基磷灰石(HAP)因具有成本低、原料广泛、生物相容性等优点,成为去除地下水铀的最具潜力介质材料。     

十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖复合改性膨润土对含铀废水的去除与机理研究

天然膨润土直接处理低浓度含铀废水铀去除效果有限,对其进行改性处理后吸附能力会大幅增加,但目前的改性技术较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖为改性材料,成功制备出CTAB/CTS-B吸附材料,并利用SEM、EDS、XRD、XPS、FTIR对其进行表征,重点研究了CTAB/CTS-B对铀的吸附性能及机理。结果表明：CTAB/CTS-B在pH值7.0、用量3 g/L、吸附时间2 h、振动速率180 r/min、室温的条件下对低浓度含铀废水中铀的最大去除率大于99%;吸附过程符合准二级热力学和Elovich动力学方程,吸附行为复合Langmuir方程;热力学分析表明,吸附焓变为负,低温下ΔG⁰小于0,高温下ΔG⁰大于0,吸附熵变ΔS⁰大于0;分析吸附机理表明,离子交换、静电吸附、C—C、C—O、氨基、羟基和羰基在CTAB/CTS-B吸附铀中发挥了重要的作用,经过5次循环对铀的去除仍较好,表明CTAB/CTS-B具有较好的重复使用性。CTAB/CTS-B对低浓度铀废水中铀具有良好吸附能力,而且合成技术相对简单,更适于应用推...     

低浓度含铀废水处理技术研究进展

铀矿开采和加工产生了大量不同类型的低浓度含铀废水,严重威胁矿区生态环境和居民身心健康。简述了低浓度含铀废水特点,总结了国内外各种处理工艺研究现状及优缺点,包括化学沉淀法、吸附法、膜过滤法、离子交换法、蒸发浓缩法、萃取法、可渗透反应墙技术、微生物修复技术、植物修复技术、光催化还原技术及联合处理技术,并认为多学科(化学、生物、物理、材料等)交叉是突破低浓度含铀废水处理关键技术的新途径。     

含铀钍废水的处理研究

采用萃取法对钽铌厂含铀钍废水处理进行了研究,提出了萃取法处理的推荐工艺指标。     

某铀尾矿场附近稻田土壤对铀的吸附性能试验研究

研究了某铀尾矿场附近的稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附性能,借助X射线衍射仪(XRD)对稻田土壤进行表征,考察了初始U(Ⅵ)质量浓度、固液质量体积比、溶液pH、吸附时间和温度等对稻田土壤吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附反应动力学和热力学。结果表明:在溶液初始U(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、固液质量体积比0.8 g/L、溶液pH=5.5、吸附时间120 min条件下,稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附量为8.3 mg/g;稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附,吸附反应自发吸热,为不可逆熵增反应;吸附动力学更符合准二级动力学模型。     

用改性纳米零价铁去除废水中U(Ⅵ)的性能及机制

为了绿色高效处理含铀废水,研究了用液相还原法制备多硫化钙改性纳米零价铁(CPS@nZVI)材料并用于去除溶液中U(Ⅵ),考察了CPS@nZVI对溶液中U(Ⅵ)的去除效果。并通过SEM-EDS、XPS和XRD对材料的形貌和表面物质组成进行表征。结果表明：在溶液pH=3.5、U(Ⅵ)初始质量浓度10.0 mg/L、固液质量体积比0.5 g/1 L、反应温度25℃、反应时间120 min条件下,CPS@nZVI材料对溶液中U(Ⅵ)去除率为98.13%,去除量为19.53 mg/g; SEM-EDS、XPS、XRD表征结果表明,样品主要由Fe⁰、FeS组成;反应过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,该吸附过程受化学吸附控制,为单分子层吸附;还原过程符合伪一级还原动力学,溶液中的U(Ⅵ)以吸附和还原沉淀2种方式去除。     

高岭土负载钛酸钙复合材料对放射性废水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理

利用一锅法制备了高岭土负载钛酸钙复合材料,研究了其对放射性废水中的U(Ⅵ)的吸附性能和机理。探讨了反应温度、U(Ⅵ)初始浓度、接触时间、固液比等对其吸附废水中U(Ⅵ)的影响,并进行了吸附动力学、热力学和等温吸附分析。结果表明,高岭土负载钛酸钙复合材料对废水中U(Ⅵ)有较好的吸附效果。当溶液pH=3.5、固液比0.4 g/L、反应时间60 min、反应温度25 ℃时,U(Ⅵ)的去除率达到最大值94.7%,最大吸附量为197.6 mg/g。高岭土负载钛酸钙吸附U(Ⅵ)的过程是一个自发且不可逆的吸热反应过程,符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,表明其对U(Ⅵ)的吸附是物理吸附和化学吸附并存,以非均匀吸附为主的过程。     

含铀钍氯化稀土溶液中离子交换法提铀

提出了一种利用铀酰离子与Cl-的络合,从高稀土低铀的含氯体系浸出液中分离提取铀而将大部分的稀土元素和钍留在浸出液中的离子交换法。研究了离子吸附过程中体系pH和氯离子浓度等对吸附效果的影响。结果表明,在反应pH=0~1、Cl-浓度7 mol/L的优化条件下,饱和树脂对铀的吸附量能够达到43.34 mg/g。后续采用7 mol/L HCl溶液酸洗和去离子水淋洗,回收钍和稀土的同时实现了铀的分离提取。该技术不改变传统稀土提取工艺流程,仅增加铀提取工艺技术单元,可实现铀的分离与浓缩,具有工艺流程短、不影响原有稀土提取工艺和矿产最大化利用的特点。     

高岭土对酸性水中铀的吸附试验

黏土矿物的吸附作用是铀矿酸法地浸体系铀的迁移影响因素之一。采用高岭土与pH 2.0、铀浓度55mg/L的酸性含铀溶液在17℃恒温条件下开展了不同液固比的吸附试验。结果表明,经与高岭土作用97.5h后,不同液固比条件下液相铀浓度依次降至0.06～48.76mg/L,铀浓度与液固比正相关。铀浓度下降不仅因吸附作用,铀的水解沉淀是重要原因、甚至是主要原因。液固比越小,溶液pH上升幅度越大,铀水解沉淀越显著,pH=2.8～2.9是溶解铀开始发生明显沉淀的临界值。酸性条件下高岭土对铀的吸附量较小,且主要发生在初期短时间内,吸附反应进行0.5h时不同液固比试验吸附量为44.8～57.04μg/g,随后出现解吸的现象,解吸平衡后的铀吸附量总体与液固比正相关。解吸过程的发生与溶解铀水解沉淀导致液相铀含量降低、高岭土分子结构和表面电荷变化、以及水化学组分变化等多因素综合影响有关。     

海泡石辅助含铀土壤化学清洗及对铀富集研究

运用海泡石辅助对铀矿山的含铀土壤进行化学淋洗。研究了铀在不同粒级含铀污染土壤中的含量,通过搅拌淋洗的方法对土壤进行修复研究,探讨了淋洗时间、淋洗剂种类、温度、超声加热等因素对淋洗效果以及海泡石对土壤中铀的富集的影响。结果表明,随着土壤粒径的增大,土壤中的含铀量逐渐减少,即土壤中含铀量与土壤粒径成负相关关系,且除了砂砾外,其他的铀含量均已超过了铀的目标修复值40 mg/kg。在淋洗时间为8 h,淋洗较为充分,淋洗效果达到最佳,成本合适。通过提高温度、超声辅助等方法,既可以使淋洗效果得到明显的提升,对海泡石的富集效果也有很好的促进作用。在淋洗方面,柠檬酸的效果最好,盐酸的效果最差;在海泡石对土壤中铀的富集方面,硫酸淋洗土壤铀的富集倍数最高,柠檬酸淋洗土壤铀的富集倍数最差。通过构建土壤—淋洗液—海泡石的铀迁移路径实现土壤中铀去除并在海泡石中的富集。     

土著微生物菌群对某模拟铀尾矿废水中U(Ⅵ)和 Zn(Ⅱ)的去除机制

土著微生物因种类多、适应性强、共代谢作用等优势,用于原位治理铀尾矿废水中U(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)的污染。本文研究了筛选并驯化后的土著微生物菌群对低浓度铀、锌的去除效果,考察了菌液用量、温度、pH值、U(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)初始浓度对土著微生物菌群除铀、锌性能的影响。结果表明,对于含1 mg/L U(Ⅵ)和10 mg/L Zn(Ⅱ)的中性混合溶液,土著微生物菌群(不动杆菌属44.69%、醋菌属31.48%、金黄色杆菌属14.71%)在温度35℃、菌液投加量10%时对2种重金属元素去除效果最好,U(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)的去除率均可达到94%以上,且反应迅速,在60 min基本达到平衡。微生物的表征分析表明菌落在与金属离子反应后的细胞周围出现一定量片状物质,新出现的U峰和Zn峰分别占据细胞比重的6.6%和0.62%。该研究为铀尾矿库废水中铀和重金属的治理提供了一定的技术支持。     

低密度树脂的制备及其对矿浆中铀的吸附性能研究

研究了以氯甲基苯乙烯作单体、以高强度低密度真空玻璃微球(HMG)为填料、采用悬浮聚合法制备低密度树脂并用于从矿浆中吸附铀。结果表明：以十二烷基硫酸钠为表面活性剂、以膨润土为触变剂,可降低连续相水表面张力,所制备树脂密度低,约0.87 g/mL;在碱性矿浆200 mL、铀质量浓度500 mg/L、低密度树脂用量1 g、CO₃^2-质量浓度17.5 g/L、HCO^-₃质量浓度6.3 g/L、pH=10、室温下静态吸附铀16 h,连续吸附3次后达到平衡,饱和吸附量为51.8 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型;经10次连续逆流吸附,树脂吸附量保持在48.2 mg/g左右,性能稳定,表面无破损,树脂漂浮率接近100%。     

CaTiO3去除溶液中U(Ⅵ)的性能研究

通过溶剂热法制备了CaTiO3,并探究了溶液pH、固液比、U(Ⅵ)初始浓度、反应时间对U(Ⅵ)吸附效果的影响。吸附实验结果表明：在溶液pH为3.5,固液比为0.2 g/L、U(Ⅵ)初始浓度为25 mg/L、反应时间为100 min时,CaTiO3材料对U(Ⅵ)的吸附效果最好,去除率为98.06%,吸附容量为125.19 mg/g。     

预处理啤酒酵母菌对铀的吸附研究

对啤酒酵母菌进行预处理，期望增加其吸附铀的能力。介绍了各种酸、碱、有机物等对啤酒酵母菌预处理的影响，讨论了NaHCO3浓度、吸附时间等条件对处理前、后的啤酒酵母菌吸附铀的影响。结果表明，啤酒酵母菌用0．1mol／LNaHCO3。预处理后，其吸附铀的能力显著增加，最大吸附量约为238mg／g，而未处理时的最大吸附量为196．1mg／g。     

CTAB改性铁柱撑膨润土的制备及其对废水中低浓度铀(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了用CTAB改性铁柱撑膨润土制备CTAB-Fe-BNT吸附材料,并用于吸附废水中低浓度铀。采用SEM、XRD、BET、FT-IR表征了CTAB-Fe-BNT形貌、物相、比表面积及官能团,考察了溶液pH、温度、CTAB-Fe-BNT用量和吸附时间对吸附铀的影响,探讨了吸附动力学、热力学及吸附机制。结果表明：针对质量浓度10 mg/L、体积50 mL的含铀废水,在溶液pH=7、CTAB-Fe-BNT用量1 g/L、反应时间60 min、温度25℃、振荡速度165 r/min最佳条件下,铀平均吸附率达94.2%,最大吸附量为710.1 mg/g; CTAB-Fe-BNT循环使用5次后,铀吸附率仍保持在92%左右;吸附过程以化学吸附为主。CTAB-Fe-BNT有望用于从废水中去除铀。     

壳聚糖基吸附剂的制备及其对铀的吸附性能研究

借助化学改性手段合成了以壳聚糖为骨架的胺基生物高分子吸附剂,利用红外光谱、胺基含量测定等方法表征了聚合物的结构。考察了溶液pH、吸附剂的胺基修饰、交联剂用量等对壳聚糖吸附剂吸附铀的性能的影响。结果表明：以三乙烯四胺改性的壳聚糖基吸附剂CATT对铀具有较高吸附容量,对低浓度溶液中铀的去除率大于94％;所合成的生物高分子吸附剂有望解决铀湿法冶金工艺中含铀废水处理工艺复杂、原材料成本相对较高等问题。