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。     

砂岩铀矿围岩中性条件下对铀的吸附试验

砂岩型铀矿地浸采铀体系中,溶解铀在水岩界面发生的吸附作用对铀的浸出造成一定影响。为研究CO_2+O_2中性地浸条件下含矿层砂岩介质对溶解铀的吸附特征,采用取自新疆蒙其古尔铀矿床围岩和含铀浸出液,在实验室开展了不同粒径介质和不同固液比的吸附试验。结果表明,不同粒径介质对铀的平衡吸附量介于11.62～20.28mg/g,铀的平衡吸附量以及吸附率与粒径负相关;不同液固比试验条件的平衡吸附量介于10.07～18.23mg/g,铀的平衡吸附量与液固比正相关,铀的吸附率则与液固比负相关。围岩对铀的吸附动力学特征符合粒内扩散模型。试验结果可以为地浸采铀溶质运移模拟过程中吸附模型及其参数的确定提供依据。     

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。     

模拟降雨条件下不同磷酸盐对土壤吸附铀的影响

以铀矿山尾矿库周边的土壤为研究对象,通过不同磷酸盐作用下的淋滤试验,研究土壤吸附放射性核素铀的机理,以及铀在土壤中迁移、转化的规律和赋存形态的影响。结果表明,随着淋滤时间的增加,因磷酸二氢根与羟基在土壤中发生交换解吸反应,体系中富含OH-,渗滤液pH均不断升高;土壤中添加磷酸盐后,渗沥液中铀浓度低于矿山废水排放标准,淋滤后土壤中铀含量随深度增加而降低,土壤中残渣态铀含量增加明显,表明磷酸盐可以在一定程度上固定土壤中的铀,其中磷酸二氢钾的效果最佳。FTIR分析得知,土壤中吸附铀的官能团主要有—OH、COO—、C—O和—NH2。     

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%。     

临水河河流沉积物对铀的吸附行为研究

沉积物对铀的吸附行为是铀在河流中迁移转化的一个重要环节,揭示其吸附规律对河流水体污染防治有重要意义。为了研究临水河河流沉积物对铀的吸附机制,采用静态吸附试验,分析吸附时间、pH、铀初始浓度、离子种类、重金属对不同埋深（0~10、10~20、20~30、30~40 cm,分别以L1、L2、L3、L4表示)沉积物对铀的吸附影响,同时进行吸附动力学模型和等温吸附模型拟合。结果表明,不同埋深沉积物对铀吸附效果不同,吸附容量排列顺序为L1>L3>L2>L4,主要与沉积物中有机质含量和化学成分有关。动力学模型拟合表明,L1沉积物对铀的吸附为物理吸附和化学吸附,L2和L3主要为化学吸附,L4主要为物理吸附;L1与L3可以用Langmuir等温吸附模型描述其吸附过程,吸附为单分子吸附。L2与L4的吸附特性符合Freundlich等温吸附模型,为多分子层吸附,存在于非均质表面。在不同吸附介质中,Ca2+、Mg2+、CO32-对沉积物吸附铀都产生明显的抑制作用,且抑制效果Mg2+>CO32->Ca2+;Cd、Pb、Cu、Fe对吸附铀也有明显的抑制作用。     

某铀尾矿周边农田土壤中放射性~(137)Cs的分布特征

采用高纯锗(HPGe)γ谱仪分析测定某铀尾矿库周边农田土壤样品中~(137)Cs的含量,研究农田土壤中放射性核素~(137)Cs的分布特征。结果表明,研究区尾矿库周边农田~(137)Cs的表层至地下1m处含量大多在农田边缘地区含量最高,在农田中心地区含量最低;~(137)Cs主要分布在土壤表层,在1m范围内随着深度增加含量减少;研究区农田植物、土壤对~(137)Cs的吸附有影响,~(137)Cs在垂直方向含量的规律不明显,这可能与土壤粒径大小、土壤pH、研究区域降水量以及与尾矿库水平距离相关。     

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。     

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。     

双功能基团抗生物附着提铀材料的制备及其吸附性能研究

研究了采用化学修饰将长链胺和偕胺肟功能基接枝到氯甲基化交联微球上,制备双功能基团抗生物附着提铀材料(LAAM),用于吸附海水中的铀,并对LAAM进行了红外表征和元素分析,考察了吸附时间、初始铀质量浓度、温度对LAAM对铀吸附性能的影响,绘制了吸附动力学曲线和吸附等温线,确定了解吸剂组成,分析了LAAM的抗生物附着性能。结果表明：适宜条件下,LAAM对海水中铀的吸附量为3.1 mg/g,具有良好的抗生物附着性能,有望用于海水提铀。     

铀在亚粘土中的吸附性能研究

以亚粘土为对象采用间歇法研究铀在亚粘土中的分配系数(Kd)及其影响因素,讨论亚粘土对238U的吸附性能,为筛选废物处置库回填材料提供基础数据。研究结果表明,亚粘土对铀具有较强的吸附阻滞性,是较好的屏障材料。不同238U浓度、不同固液比对分配系数影响很大,其次为土壤粒径的影响。随着固液比与土样粒径的减小,分配系数增大,随着238U浓度的增大,分配系数增大。当238U浓度为14.03㎎/L,固液比为1∶5时,铀在亚粘土上的分配系数最大,为3.3×104ml/g。     

用水合氧化钛从模拟盐湖卤水中动态吸附铀的试验研究

研究了用聚乙烯醇(PVA)、硅胶和硫酸钛为主要原料合成的水合氧化钛从模拟盐湖卤水中提取铀,分别进行了动态吸附与淋洗试验。结果表明:在模拟盐湖卤水中,水合氧化钛有较好的稳定性和吸附铀的性能,3次吸附循环中,铀回收率都在80%以上;负载树脂用饱和氯化钠溶液+清水淋洗,效果较好,动态淋洗率在99%以上。水合氧化钛有较好的耐氯根干扰能力,将其用于从盐湖卤水中提取铀的前景较好。     

聚丙烯酸螯合树脂的制备及其吸附碱性溶液中铀的性能

研究了以聚丙烯酸共聚物为载体,通过接枝四乙烯五胺,再进行季铵化反应制备带有强碱基团的螯合树脂,并考察其从有高浓度碳酸根/碳酸氢根存在的铀矿石碱性浸出液中吸附铀的特性。结果表明:所制备的聚丙烯酸螯合树脂对铀有较好的吸附性能;针对铀矿石碱性浸出液,在铀、碳酸根、碳酸氢根质量浓度分别为0.8、36、14 g/L条件下,该树脂对铀的饱和吸附容量为126.6 mg/g。     

某矿废石铀金属回收细菌堆浸试验研究

采用05B混合菌种对含铀废石进行堆浸回收铀的可行性研究,并确定该废石细菌堆浸工艺流程与工艺参数。结果表明:05B菌种组合具有优良的适应性、活性和很强的耐氟性,能完全适应该废石细菌堆浸的要求。渣计铀浸出率为50.0%,渣品位已达到环境允许要求(0.01%)。堆浸试验酸耗2.6%,浸铀期146天,每吨含铀废石消耗硫酸亚铁12 kg。     

化学淋洗法对铀污染土壤的修复效果研究

采用振荡淋洗方法对三种粒径(+2mm、-2mm+0.15mm、-0.15mm)某尾矿库周边铀污染土壤进行去污试验,选用盐酸、硝酸、柠檬酸、草酸为淋洗剂,通过控制淋洗浓度、液固比、时间、温度、混合淋洗等因素来确定较优的淋洗条件。结果表明:各淋洗剂对铀污染土壤的去污效果为草酸盐酸硝酸柠檬酸;当淋洗浓度大于0.5mol/L、淋洗时间大于8h或液固比大于10∶1时,其淋洗效果都逐渐趋于稳定;提高淋洗温度可显著提升淋洗效果;选用草酸+盐酸和草酸+硝酸两组较优混合淋洗组合对全粒径土壤进行淋洗时,土壤中铀去除率均达50%以上,总含铀量分别降至27.15、24.32mg/kg,均达到土壤修复目标(40mg/kg)。     

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。     

模拟降雨条件下南方某城市土壤中铀的迁移转化机制研究

土壤中放射性核素铀是主要天然辐射贡献者之一,当土壤中铀含量异常时其化学毒性和放射性会对人类健康产生严重威胁。城市是人口高密度区,明确土壤中铀含量水平是城市放射性地质调查重要工作,为城市规划区及潜在规划区提供基础数据支撑。以某城市土壤作为研究对象,通过静态吸附试验和模拟降雨动态淋滤试验方式,对城市放射性地质调查土壤中铀迁移转化机制进行分析研究。结果表明：加Cu离子使土壤铀吸附率下降9.7%;初始铀浓度、吸附时间、粒径大小表明定量土壤中吸附铀酰离子的负点电荷有限;pH为4~6的土壤吸附铀能力最强。SEM分析表明,吸附铀酰后,土壤表面由凹凸不平变为平滑、孔隙度减少及变小。铀在不同pH下的淋洗动力学均符合双常数动力学程,土壤表面对铀的释放表现为一定的微曲线性特征。在pH为4~6自然酸性条件下,当溶液中铀含量大于土壤时,土壤会吸附溶液中铀酰离子;当溶液中铀含量小于土壤时,土壤中铀酰离子易释放到溶液中。该研究为城市放射性地质调查提供了理论依据。     

某金矿选厂含铜浮选尾矿氰化吸附试验研究

在保持某选厂原有工艺流程及设备不变的条件下,对含铜浮选尾矿氰化吸附进行试验研究。通过不同炭密度条件下的标准炭浸试验结果,绘制吸附平衡等温线计算理论底炭量。通过炭浸吸附试验,模拟因回水方式导致溶液中不同铜浓度对金、铜浸出及吸附的影响。结果表明,只要溶液中铜的含量不太高, 同时能保持足够的自由CN^-,则即使不将吸附贫液除铜,使用活性炭吸附也可以获得良好的金吸附结果。高铜载金炭先脱除铜后再进入解吸、电积工序。研究结果为工业应用提供了试验依据。