未来海水提铀的前景规划与展望

作为核电运行最重要的核燃料，铀资源的安全供应是保障我国核电可持续发展的关键，海水提铀对于保障我国核能的可持续发展具有重要而长远的战略意义。随着海水提铀技术的不断更新和发展，海水提铀研究工作面临新的机遇和挑战。本文以国内外海水提铀的研究现状为基础，提出了中国核工业集团有限公司领衔的“海水提铀技术创新联盟”关于海水提铀的前景规划与展望，指明了未来海水提铀的研究方向，为海水提铀向工业化迈进提供了技术支撑。     

抗生物污损型海水提铀材料研究进展北大核心CSCD

随着“碳达峰”和“碳中和”两大发展目标的提出,核能作为成熟的清洁能源将在我国能源结构中扮演越来越重要的角色。铀作为最重要的核燃料资源,是核电可持续发展的基石。随着陆地铀矿资源的日益匮乏,为保证核燃料的长期充足供应,高效利用海洋铀资源是解决铀供应问题的有效手段之一。然而,海洋中大量的微生物会对提铀材料的结构造成破坏并严重影响材料的吸附性能,海洋生物污损对海水提铀的实施带来了极大的挑战。因此,开发抗生物污损型提铀材料对真实海水提铀的实施至关重要。本文综合总结了近年来各类抗生物污损型提铀材料的研制和发展,以及不同类别的抗生物污损材料的作用机理,并结合发展现状对抗生物污损提铀材料的进一步发展提出了展望。     

日本核工业概况（续）

核燃料循环铀日本的天然铀资源十分贫乏。1982年,日本关闭了一座试验性水冶厂(50吨铀/年)。一座从海水提取铀的中间工厂将于1989年财政年度完成使命,届时将生产15.4公斤黄饼。90年代,日本铀的供应将主要从加拿大、纳米比亚、尼日尔、南非、法国和美国进口。     

世界铀储备概况

【本刊2005年5月综合报告】为了确保获得长期稳定的铀供应,各国政府、生产商和用户均建立了铀储备。目前,铀储备以天然铀和浓缩铀为主要形式。从长远来看,其他铀储备形式还包括:从乏燃料后处理中获得的铀(制成MOX燃料)和从铀尾料再浓缩中获得的铀。1.天然铀和浓缩铀储备天然铀和浓缩铀储备分为民用和军用两个来源。由于保密,政府、生产商、用户都不愿透露详细的储备信息。电力公司掌握着大部分商业储备,其发展战略是天然铀储备能够满足1～2年的需求。据欧洲原子能供应局的报告指出,从1992—2002年,欧洲的核电运行商从前苏联国家进口了约12…     

中国海水提铀研究进展

铀是重要的核资源之一,而海水提铀是最有前景的一项解决铀资源短缺的途径。本文系统总结了中国近年来在海水提铀研究领域的重要进展,通过对高分子材料、碳基材料、硅酸盐材料等不同类型吸铀材料自身特点与吸铀效果的比较,分析了基体材料与功能微区构型对吸铀性能的影响,阐述了各类吸铀材料的优劣。结合国内对海水提铀的理论研究进展和规模性海试试验的研究结果,明确了未来海水提铀用功能材料需兼具大比表面积、优异的选择吸附铀功能及可在开放流动环境下稳定存在的特征。     

美国海水提铀技术进展

<正>2017年,美国斯坦福大学开发出一种基于半波整流交流电的海水提铀电化学方法(HW-ACE),吸附量成倍增加。地球上陆地铀资源储量约540万吨,以目前每年约6.5万吨铀的使用量和"一次通过"循环计算,可使用约80年。海水中天然铀储量约45亿吨,可供1000台百万千瓦核电机组使用10万年,开发潜力巨大。此外,随着铀的提取,海水中也会不断有新的铀补充进来:海水和岩石之间的化学反应,使海     

海水提铀的研究进展

本文综述了近年来国内外在海水提铀领域的研究进展。目前国内外海水提铀多以含肟类官能团的吸附材料为主要研究对象,其中日本已将偕胺肟基聚乙烯纤维骨架吸附剂应用于半工业化实验。此外,近年来国际上研制的有机-无机杂化材料以及一些生物类吸附剂对海水中的铀也具有较高的吸附能力。本文还介绍了国内外海水提铀装置的研究现状,并对海水提铀的研发进行了展望。     

海水提铀用偕胺肟基聚合物研究进展

偕胺肟基聚合物是海水提铀用吸附最有效的材料之一。按偕胺肟基聚合物的制备方法即单体共聚法、聚合物改性法、聚合物共混法为线索进行了综述,描述了海水提铀材料中偕胺肟基聚合物的研究现状,提出了以绿色天然原料为基材,具有更高机械强度、高吸铀量、高选择性的吸附剂是今后海水提铀用偕胺肟基聚合物的重要研究方向。     

海水提铀用偕胺肟基纤维吸附材料的研究进展北大核心CSCD

铀是发展核能不可或缺的重要元素。因陆地铀储量有限而通过海水提铀能够有效解决这一问题。研究发现偕胺肟基(AO)吸附材料对铀酰离子的吸附性能优异。本文总结了国内外对AO基纤维吸附材料的研究进展,分析了AO基纤维吸附材料的制备方法和吸附性能,同时也分析了该类材料的发展进程与走向,对目前AO基纤维吸附材料工业化存在的问题进行了讨论,最后对未来海水提铀的发展进行了展望。     

负载铀偕胺肟螯合功能材料解吸研究进展

铀是保障核能稳定发展的重要战略资源,陆地铀资源不足已引起广泛关注。海水中铀资源总量是陆地铀资源的1 000倍以上。为确保铀资源的稳定供给,从20世纪50年代开始,对海水中提取铀资源的探索研究从未停止,含偕胺肟基螯合吸附剂分离回收铀已成为最具工业应用前景的潜在功能材料。针对提铀过程中负载铀偕胺肟材料解吸中存在的诸多重要问题,本文综述了近年来从偕胺肟基负载铀材料解吸铀研究进展,阐述了酸溶液、碱性溶液及有机溶液等对负载铀偕胺肟材料的解吸性能、机理和特点,探讨了对铀构成解吸竞争共存金属离子的影响,基于对解吸条件评价,提出了未来亟待研究和解决的问题,为先进解吸技术在海水提铀领域大规模发展与应用提供参考。     

辐射接枝技术的应用:日本海水提铀研究的进展及现状

辐射技术已广泛应用于各种新材料的制备,包括使用辐射接枝技术将具有特殊性能的官能团嫁接到基体材料上,用于金属元素的分离。自20世纪80年代后期以来,日本进行了利用辐射接枝技术制备以偕胺肟为官能团的吸附剂从海水中提取铀的研究。在30天的大型海洋实验中,取得了1.5 g/kg的吸附效率。日本进行的初步的经济性评估表明,采用这种技术提铀的费用大约为铀市场现货价格（spot price）的2～3倍。如果进一步优化吸附剂的制备过程,提高吸附剂的吸附容量、选择性和稳定性,提取费用还可降低,从而使海水提铀更具有竞争力和吸引力。作为辐射技术应用的例子,本文简要介绍日本海水提铀的研究进展及现状,并对海水提铀的研究与开发工作提出若干建议。     

偕胺肟基团功能化共轭介孔聚合物用于可监控快速海水提铀

海水提铀是核能可持续发展的重要保障之一。快速提铀材料凭借短吸附周期可减少生物污损、老化而延长使用寿命,因此优化吸附周期可获得更高的提铀效率和经济效益。为此,本研究设计了一种偕胺肟修饰的共轭介孔聚合物（CMPAO）用于可监控的快速海水提铀。以具有优良聚集诱导发光性质的三苯胺和修饰有偕胺肟的芴衍生物为构建单元合成吸附材料,UO2+2被偕胺肟基团捕捉后,经共振能量转移增强CMPAO的电化学发光（ECL）信号,从而实现吸附过程的监测,以确定最优的吸附周期。结果表明：CMPAO在铀酰溶液（5×10-5 mol/L）中可在20 min内达到吸附平衡,对U的吸附容量为1825 mg/g;在真实海水中,3 d即可基本完成吸附过程,CMPAO对U的吸附容量达到16 mg/g,同时CMPAO在海水中可实现铀吸附量与ECL强度的正相关,能够实时监测吸附过程,指示吸附量的变化,以确定最优吸附周期。     

TiO2/SFP铀吸附材料的制备及其吸附性能

本工作旨在合成一种高吸附性能、高选择性的吸附材料,实现重金属离子的去除和海水中铀资源的提取。将天然葵花粉(SFP)通过溶胶凝胶法与TiO₂颗粒进行复合,得到TiO₂/SFP复合材料。将合成材料进行扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等表征和吸附测试;在pH值为6.0时,材料最大吸附容量可达到215.7 mg/g。复合材料对于溶液中铀的吸附符合准二级动力学模型,是一个吸热、可自发的过程,其吸附等温线符合Langmuir模型,在模拟海水中材料对铀的去除率超过90%。     

十年来铀水冶科学技术的新进展

本文重点介绍了十年来国内铀水冶科学技术的新进展。就世界铀水冶科学技术的发展趋势,简述了十年来的重大新进展。 介绍了它的发展背景,对铀工艺矿物学、溶液采矿、铀矿分选、浸出、由浸出液及矿浆提铀、铀化合物沉淀的新进展作了说明。还描述了由磷炔岩、褐煤、碳质页岩、含铀多金属矿及海水提铀的重大新进展,扼要阐述铀水冶的废水及尾矿处理和铀水冶的无废物工艺流程研究的新进展。对铀水冶科学技术的今后发展作了讨论。     

Amidoxime-based adsorbents prepared by cografting acrylic acid with acrylonitrile onto HDPE fiber for the recovery of uranium from seawater

An amidoxime-based polymeric adsorbent was prepared by pre-irradiation grafting of acrylonitrile and acrylic acid onto high-density polyethylene fibers using electron beams,followed by amidoximation.Quantitative recovery of uranium was investigated by flow-through experiment using simulated seawater and marine test in natural seawater.The maximum amount of uranium uptake was 2.51 mg/g-ads after 42 days of contact with simulated seawater and 0.13 mg/g-ads for 15 days of contact with natural seawater.A lower uranium uptake in marine test can be attributed to the short adsorption time and the contamination of marine microorganisms and iron.However,the high selectivity toward uranium against vanadium may be beneficial to harvest uranyl ion onto adsorbents and the economic feasibility for recovery of uranium from seawater.