纳滤技术处理重铀酸铵沉淀母液的研究

正重铀酸铵沉淀母液是含常量硝酸铵的高盐分废液,目前主要采用硅胶吸附法进行处理,产生的二次废物量大。纳滤膜能透过硝酸铵等单价盐,而截留铀等以多价离子或大体积分子形态存在的组分,此外纳滤技术总体上还具有经济、二次废物量少、通量大等优势。本工作采用铀浓度为40mg/L、硝酸铵浓度为35g/L的模拟重铀酸铵沉淀母液,开展了纳滤技术处理重铀酸铵沉淀母液的研究。     

含氟AUC沉淀母液的处理

本文介绍了一种用 AUC 法将六氟化铀制成二氧化铀过程中所产生母液的处理方法。较详细地说明了用过氧化氢沉淀回收铀过程中的几个主要影响因素,找出了适宜的工艺条件。对 AUC 沉淀母液做了工艺试验。通过凝聚处理进一步除铀和用 Ca(OH)_2除氟后,可达排放标准。     

微波煅烧重铀酸铵制备U3O8工艺研究

基于重铀酸铵在微波场中的升温特性,研究了微波煅烧重铀酸铵制备八氧化三铀的新工艺。探讨了微波功率、微波加热时间及物料量等因素对八氧化三铀产品中总铀和U⁴⁺含量的影响规律。研究结果表明,微波功率和微波加热时间对八氧化三铀产品中总铀和U⁴⁺含量的影响显著。在本实验范围内,微波煅烧重铀酸铵制备八氧化三铀的最佳工艺条件为：微波功率700 W,微波加热时间10min,物料量60g。在最佳工艺条件下,八氧化三铀产品中总铀和U⁴⁺含量分别为84.62%和28.74%,其产品质量满足后续工序要求。微波煅烧重铀酸铵制备八氧化三铀是可行的。     

含氟体系中重铀酸铵沉淀过程的研究

应用ＵＦ６水解模拟液ＵＦ２Ｏ２＋４ＨＦ与ＮＨ３水反应研究了ＡＤＵ的沉淀过程,研究结果认为,ＡＤＵ的沉淀过程可分为：中和阶段、ＡＵＦ［（ＮＨ４）３ＵＯ２Ｆ５］生成阶段、ＡＤＵ生成阶段。并对中间化合物ＡＵＦ结晶生成规律,化学组成等进行了研究。详细讨论了一些重要工艺条件对ＡＤＵ生成条件及特性的影响。     

絮凝沉淀处理含盐量较高的铀、钚低放废水

针对含盐量较高的低放废水开展了絮凝沉淀处理技术研究.结果表明,钚在碱性条件下可被有效去除,增大絮凝剂投加量及降低废水初始pH可以提高铀的絮凝效果.pH的控制是获得铀的高去除率的关键.当Fe2 投加量为100 mg/L、废水初始pH为6时,铀的去除率可达95.5%以上.采用两次絮凝沉淀的方法,第二次沉淀时调节pH<7.0,Fe2 投加量控制在80 mg/L左右,可以使出水铀质量浓度降到10 μg/L以下.     

在成岩和热液条件下由沉积有机质引起的铀沉淀动力学

在成岩或热液条件下(180～200℃)实验测定了由两种不同成熟度褐煤引起的铀酰阳离子在水溶液中生成品质铀矿的还原动力学。不论是铀酰的还原作用,还是观察到的褐煤的脱氢作用,都证实了以前的机理假设。铀酰阳离子与有机质的还原作用为一级反应。在实验中利用两种不同褐煤所研究的还原作用、脱氢作用和实测的活化能都在实验误差范围之内。铀酰还原作用的活化能值为115±15kJ·mol~(-1),褐煤脱氢作用的活化能值为59±13kJ·mol~(-1)。通过假定决定速度的阶段为铀酰还原成晶质铀矿以及根据测定的动力学参数,进行了水溶液中铀半衰期估算,其结果表明了铀沉淀速率的一个粗略时间尺度,它在事先测定的指数系数方面具有很大的不确定性。铀沉淀半衰期估算为:在一般热条件(200～100℃)下约为3h～1a,对放射性废物处置库(50℃)为340a,在地表条件下为10~4～10~5a。     

铀酸铵的沉淀机理和工艺选择

ＵＯ￣（２＋）＿２离子水解形成铀酸铵，以双核为主的水解络离子进一步水解聚合生成亚稳态的氢氧化铀酰。后者的结构中存在着键，溶液中存在的中性电解质的阳离子能与键上的氢发生替代反应，经聚合歧化形成沉淀物铀酸铰（ＡＤＵ）。铀酸铵片晶小．易面面吸附形成颗粒，均匀的小颗粒进一步聚集成松散的团粒。转化Ｆ￣－体系成体系，或严格控制ｐＨ值，采用两步法沉淀，加速ＡＤＵ的成核速率，可以制备出特性化ＵＯ＿２粉末所需的铀酸铵。     

模拟草酸钚沉淀母液中草酸电解破坏研究

采用循环伏安法和线性扫描法对模拟草酸钚沉淀母液中草酸和钚的电化学行为进行研究。研究结果表明,HNO₃介质中的H₂C₂O₄在Pt电极上的氧化为不可逆反应。在模拟的草酸钚沉淀母液中,因Pu(Ⅳ)被C₂O^2-₄络合而未出现Pu(Ⅲ)/Pu(Ⅳ)的氧化还原峰,H₂C₂O₄的氧化峰则清晰可见,H₂C₂O₄的氧化反应仍为不可逆过程。对模拟草酸钚沉淀母液进行恒电流电解,考察了模拟母液中Pu(Ⅳ)初始浓度对草酸电解速率的影响以及电解过程中Pu价态的变化。结果表明,钚浓度为0.002～0.1g/L时,对H₂C₂O₄的电解速率影响不大。恒电流密度下电解可将草酸钚沉淀母液中草酸的浓度破坏到0.001mol/L以下,可满足工艺要求。     

Treatment of Ammonium Diuranate Mother Liquor by Nanofiltration

<正>Ammonium diuranate(ADU)mother liquor is a high salt content liquid waste.At present,silica gel adsorption method is adopted to treat it,but this process produces large amount secondary wastes.NH4NO3 could easily permeate nanofiltration membrane,while uranium will be rejected by it.Besides,nanofiltration technique generally also has advantages of economic,less secondary     

放射性同位素溶液自动分装系统的研制

为避免放射性同位素溶液近距离分装对人体造成的辐射伤害,研制了一种放射性同位素溶液远程避害自动分装系统.在该系统中采用了RS485实现了远程控制;同时采用单片机对步进电机和蠕动泵实施控制完成分装工艺操作,对设备的运行状态、工艺流程进行反馈监控.该系统具有生产数据存储、查询、报表打印、操作员管理等功能,实现了管控一体化.     

在Na2CO3溶液中季铵盐萃取Zr机理的研究

用红外光谱分析和季铵盐萃取研究了Zr—DBP界面物在碳酸钠溶液中的溶解机理。结果表明,Zr—DBP界面物在碳酸钠溶液中生成了能溶于水的配合阴离子Zr(CO3)4^4-或ZrO(CO3)3^4-,Zr—DBP界面物溶解前后与纯HDBP的红外谱图相比,溶解液中DBP的P—O键的特征峰与纯HDBP的更为接近。说明界面物在溶解Na2CO3过程中,破坏了原有界面物的配合,DBP不再与Zr配合,而以自由离子形式存在。     

真空膜蒸馏法处理含铀废水 BR>

采用聚丙烯微孔膜对含铀废水进行真空膜蒸馏(VMD)处理研究,考察了进料铀的温度、质量浓度、流速以及真空侧压力对膜通量及截留率的影响,得到了最佳工艺条件:进料流速,0.5 m/s;进料温度,55℃;真空侧压力,2.66 kPa。在该条件下,当料液中铀的质量浓度为1~9 mg/L时,膜具有良好的分离性能,膜通量为3.5 kg/(m2.h),截留率为99.1%,馏出液中铀的质量浓度低于国家排放标准(0.05 mg/L)。实验结果表明,作为一种新颖的水处理技术,真空膜蒸馏法将在含铀废水处理中发挥重要作用。     

The Influence of Iron on Ammonium Ion Generation from Nitrate Ion in Liquid Phase

Flue gas cleaning in discharge plasma process has been Studied intensively and we have tried to remove the NOx and S02 using the wet-type plasma reactor. In this system, NO is oxidized to NO2 and absorbed as NO3^-, and SO2 is absorbed as SO3^2- and oxidized in the liquid to SO4^2-. But the concentration of NO3^- was saturated and the absorption of NOx and SO2 was inhibited. Then, the reduction of NO3^- in the liquid is required. We examined the reductive reaction of NO3^- to NH4^ using discharge above the liquid surface then the pH value of the liquid was changed to alkaline slightly. When the Fe plate was used as a ground electrode in the liquid, NH4^ was generated. Then, the relation between the generation of NH4^ and Fe ions (Fe^2 and Fe^3 ) was studied. When Fe^2 was presented in the liquid, NH4^ was generated and Fe^2 was oxidized to Fe^3 . Fe^2 is required to generate NH4^ from NO3^-. When NH4^ was generated from NO3^-, both the calculated pH value from NH4^ concentration and the measured pH value indicated a similar value. From these results, the discharge above the liquid surface was effective to convert NO3^- to NH4^ and the reductive reaction leads to more absorption of NO3^-. These results showed that the wet-type plasma reactor is effective for NOx and SO2 removal system.     

磷钼酸铵/聚丙烯酸复合凝胶吸附剂的 合成及对铯的分离

以丙烯酸为基底合成了磷钼酸铵/聚丙烯酸复合吸附剂(AMP-PA)。采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）等方法对AMP-PA进行表征。研究了振荡时间、酸度、Cs⁺ 浓度对铯吸附的影响,及多种离子存在下吸附剂对铯离子的选择性吸附。静态实验结果表明：AMP-PA吸附铯大约5 h达到平衡;HNO₃浓度在0~3.0 mol/L范围内对铯的吸附量影响不大,吸附过程符合Langmuir方程,计算得到的最大吸附量达到4.7 mg/g;采用3.0 mol/L NH₄Cl+1.0 mol/L HNO₃解吸,解吸率大约为70%;多种离子存在下对铯离子具有选择性吸附。动态柱实验发现,AMP-PA对铯的吸附量为4.32 mg/g,解吸率约为50.4%。在高浓度杂质离子Na⁺、K⁺、Sr²⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺存在下,AMP-PA柱可以选择性分离铯,在铯的淋洗液中Co²⁺低于检测限,含量最高的Fe³⁺分离因子为3,浓度比起始浓度降低四个数量级。     

磷钼酸铵/聚丙烯酸复合凝胶吸附剂的合成及对铯的分离

以丙烯酸为基底合成了磷钼酸铵/聚丙烯酸复合吸附剂(AMP-PA)。采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）等方法对AMP-PA进行表征。研究了振荡时间、酸度、Cs⁺ 浓度对铯吸附的影响,及多种离子存在下吸附剂对铯离子的选择性吸附。静态实验结果表明：AMP-PA吸附铯大约5 h达到平衡;HNO₃浓度在0~3.0 mol/L范围内对铯的吸附量影响不大,吸附过程符合Langmuir方程,计算得到的最大吸附量达到4.7 mg/g;采用3.0 mol/L NH₄Cl+1.0 mol/L HNO₃解吸,解吸率大约为70%;多种离子存在下对铯离子具有选择性吸附。动态柱实验发现,AMP-PA对铯的吸附量为4.32 mg/g,解吸率约为50.4%。在高浓度杂质离子Na⁺、K⁺、Sr²⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺存在下,AMP-PA柱可以选择性分离铯,在铯的淋洗液中Co²⁺低于检测限,含量最高的Fe³⁺分离因子为3,浓度比起始浓度降低四个数量级。     

Selective Uptake of Cesium by Ammonium Molybdophosphate (AMP)-Calcium Alginate Composites

The uptake properties of Cs+ for ammonium molybdophosphate (AMP, (NH₄)₃PMo₁₂O₄₀.3H₂O) and its composite with alginate gel polymer have been studied by the batch and column methods. The free energy for the ion exchange ([NH⁺ ₄]_ad+Cs⁺NH⁺ ₄+[Cs⁺]_ad) was found to have a relatively low value of -9.7 kJ/mol compared to other inorganic ion exchangers, indicating high selectivity of AMP for Cs⁺ ions. The fine crystals of AMP exchanger were granulated with calcium alginate (CaALG) gel polymer as an immobilization matrices. The uptake rate of Cs+ for AMP-CaALG composite was fairly fast and the uptake attained equilibrium within 3 h; the uptake was above 96% even in the presence of 5M (=mol/dm³) NaNO₃. The distribution coefficient of Cs+, Kd-Cs, decreased in the order of coexisting ions, H⁺>Na⁺>K+>NH⁺. In a wide HNO₃ concentration region of 10^-2-5M, the K_d,cs value for the composite was around 10⁴cm³/g, while those for other elements, Na⁺, Sr²⁺, Co²⁺, Eu³⁺ and Am³⁺, were less than 10²cm³/g. The uptake of Cs⁺ followed a Langmuir adsorption isotherm, and the uptake capacity of Cs⁺ increased with the content of AMP immobilized in the composite. The trace amounts of Cs⁺ in the presence of HNO3 were selectively adsorbed on the composite column.     

乳状液膜技术回收处理含铀溶液中铀的研究

采用乳状液膜技术对含铀溶液中的铀进行回收处理,研究了制乳原料的最佳体积比,制乳时的搅拌速度、温度等因素,及回收处理铀时的温度、pH值、铀初始质量浓度、提取时间等因素对乳状液膜技术提取回收含铀废液的影响;探讨了乳状液膜提取回收铀过程中铀的迁移机理;通过热力学对乳状液膜技术提取回收铀的液膜传输过程进行了分析。结果表明,当制乳原料中P₂₀₄和液体石蜡的体积分数为0.1和0.05,Span80、磺化煤油与P₂₀₄的体积比分别为0.06、0.79,搅拌速度为2000 r/min,内水相盐酸的浓度为4 mol/L时,可制得稳定的油包水型乳状液膜。在常温常压、pH值2.5、铀初始质量浓度小于100 mg/L、含铀废液与乳状液膜的体积比为5时,用乳状液膜对铀废液提取0.5 h,铀的回收率可达到99%以上,Gibbs自由能ΔG<0,说明外水相的铀可自发地向内水相富集。