一种从含铀酰离子的水溶液中富集铀的方法_2

文档序号:9201505阅读:来源:国知局
氟乙烯接枝 聚甲基丙烯酸、聚乙烯共混聚丙烯酸、聚乙烯共混聚甲基丙烯酸、交联聚丙烯酸、交联聚甲 基丙烯酸、羧基化聚苯乙烯树脂、环戊基甲酸树脂、丙烯酸共聚物或甲基丙烯酸共聚物。
[0013] 所述的含基团
_的有机高分子材料优选甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂材料。 所述的含
的无机材料优选苯甲酸修饰的磁性氧化铁或马来酸修饰活性炭。
[0014] 本发明中,所述的铀酰离子吸附材料形态为颗粒状、纤维丝状、毡状、薄膜状或凝 胶状。
[0015] 本发明中,所述的吸附时,所述的铀酰离子吸附材料与所述的含铀酰离子的水溶 液接触的方式可以为浸置式或流动通过式。
[0016] 本发明中,所述的吸附时,所述的铀酰离子吸附材料与所述的含铀酰离子的水溶 液接触的时间以达到材料吸附饱和容量为佳,一般为1小时~90天。
[0017] 本发明中,所述的吸附的温度可以为本领域中该类操作的常规温度,可以为0~ 80°C,例如0~40°C,再例如KTC~30°C。
[0018] 本发明中,所述的吸附结束后优选还包括将所述的铀酰离子吸附材料取出的步 骤。
[0019] 本发明中,所述的铀酰离子吸附材料可以为采用本领域中常规的物理或化学的方 法制备得到的含有基团
的材料。所述的物理方法可以为共混,所述的化 学方法可以为共聚、接枝聚合或者交联。
[0020] 在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳 实例。
[0021] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0022] 本发明中,所述的室温是指环境温度,为0~40°C。
[0023] 本发明的积极进步效果在于:传统认可的低浓度铀酰离子富集材料是偕胺肟类螯 合材料。但偕胺肟基材料具有上述缺陷。本发明纠正了一种技术偏见,在该领域传统上一 直认为对铀的吸附应选择可以与铀进行螯合的基团,也一直以此方向开展研宄实践,而本 发明则重新认识含基团
f的材料从低浓度铀酰离子水溶液中富集铀的应 用前景。本发明使用一种低生产成本的铀酰离子吸附材料,可以从低浓度铀酰离子水溶液 中富集铀元素,避免使用有毒化合物丙烯腈,生产过程中对环境污染小。本发明的铀酰离 子吸附材料对钒的吸附容量低,不会因材料的钒中毒而降低材料的吸附容量和重复使用效 率,吸附率高(对铀的吸附容量最高能够达到7. 57mg/g)、材料稳定性好、重复使用效率高 (平均循环使用10次吸附容量损失仅5%、100次后对铀的吸附容量依然很高。
【具体实施方式】
[0024] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商 品说明书选择。
[0025] 实施例1PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对浓缩海水中铀酰离子的吸附
[0026] 1、取浓缩海水5L,其中各离子浓度(以元素计)分别为:U022+330ppb,V0 3_152ppb, Fe3+141ppb, Co2+5. 3ppb, Ni2+IOlppb, Cu2+65ppb, Zn2+408ppb, Pb2+34. 6ppb, Mg2+L 2X 105ppb, Ca2+O. 6 X 105ppb。
[0027] 2、在其中投加 0.1 g PE接枝聚丙烯酸薄膜材料,室温(25°C )下震荡吸附24小时。
[0028] 3、将PE接枝聚丙烯酸薄膜材料取出,测试PE接枝聚丙烯酸薄膜材料上各离子吸 附容量见表1 :
[0029] 表1PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对各离子的吸附量表
[0031] 实施例2PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对海水中铀酰离子的吸附
[0032] 1、海水以20ml/min流速通过PE接枝聚丙烯酸薄膜材料,25°C吸附42天(6周)。 其中,海水中各离子浓度见表2 :
[0033] 表2海水中各离子浓度
[0035] ' 2、将PE接枝聚丙烯酸薄膜材料取出,测试PE接枝聚丙烯酸薄膜材料上各离子吸 附容量见表3 :
[0036] 表3PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对各离子的吸附量表
[0038] 实施例3PE接枝聚甲基丙烯酸薄膜材料对海水中铀酰离子的吸附
[0039] 1、将PE接枝聚甲基丙烯酸薄膜材料在25°C海水中放置50天,海水中各离子浓度 同实施例2。
[0040] 2、将PE接枝聚甲基丙烯酸薄膜材料取出,洗去表面附着泥沙和微生物,测试PE接 枝聚甲基丙烯酸薄膜材料上各离子吸附容量见表4 :
[0041] 表4PE接枝聚甲基丙烯酸薄膜材料对各离子的吸附量表
[0043] 实施例4PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对盐湖水中铀酰离子的吸附
[0044] 1、将PE接枝聚丙烯酸薄膜材料在25°C盐湖水中放置50天。其中,盐湖水中各离 子浓度见表5 :
[0045] 表5盐湖水中各离子浓度
[0047]-2、将PE接枝聚丙烯酸薄膜材料取出,洗去表面附着泥沙和微生物,测试PE接枝聚 丙烯酸薄膜材料上各离子吸附容量见表6 :
[0048] 表6PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对各离子的吸附量表
[0050] 实施例5PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对海水淡化浓缩废水中铀酰离子的吸附
[0051] 1、25°C海水淡化浓缩废水以20ml/min通过PE接枝聚丙烯酸薄膜材料,吸附50 天。其中,海水淡化浓缩废水中各离子浓度见表7:
[0052] 表7海水淡化浓缩废水中各离子浓度
[0054] 2、将PE接枝聚丙烯酸薄膜材料取出,洗去表面附着泥沙和微生物,测试PE接枝聚 丙烯酸薄膜材料上各离子吸附容量见表8 :
[0055] 表8PE接枝聚丙烯酸薄膜材料对各离子的吸附量表
[0057] 实施例6PP接枝聚马来酸纤维材料对海水中铀酰离子的吸附
[0058] 1、30°C海水以20ml/min通过PP接枝聚马来酸纤维材料,吸附30天。海水中各离 子浓度同实施例2。
[0059] 2、将PP接枝聚马来酸纤维材料取出,测试PP接枝聚马来酸纤维材料上各离子吸 附容量见表9 :
[0060] 表9PP接枝聚马来酸纤维材料对各离子的吸附量表
[0062] 实施例7PVDF接枝聚丙烯酸颗粒材料对铀矿开采废水中铀酰离子的吸附
[0063] 1、30°0海水以2〇1111/1^11通过?¥0?接枝聚丙烯酸颗粒材料,吸附30天。铀矿开 采废水中各离子浓度(以元素计)分别为:U0 22+87ppb,V<V92ppb,Fe3+500ppb,Co2+7. 8ppb, Ni2+200ppb,Cu2+80ppb,Zn2+398ppb,Pb 2+50ppb,Mg2+2. 5X 103ppb,Ca2+5. 3X 104ppb。
[0064] 2、将PVDF接枝聚丙烯酸颗粒材料取出,测试PVDF接枝聚丙烯酸颗粒材料上各离 子吸附容量见表10 :
[0065] 表10PVDF接枝聚丙烯酸颗粒材料对各离子的吸附量表
[0067] 实施例8PE共混聚丙烯酸毡状材料对海水中铀酰离子的吸附
[0068] 1、25°C海水以20ml/min通过PE共混聚丙烯酸毡状材料,吸附30天。海水中各离 子浓度同实施例2。
[0069] 2、将PE共混聚丙烯酸毡状材料取出,测试PE共混聚丙烯酸毡状材料上各离子吸 附容量见表11 :
[0070] 表1lPE共混聚丙烯酸毡状材料对各离子的吸附量表
[0072] 实施例9交联聚甲基丙烯酸凝胶材料对海水中铀酰离子的吸附
[0073] 1、20°C海水以20ml/min通过交联聚甲基丙烯酸凝胶材料,吸附30天。海水中各 离子浓度同实施例2。
[0074] 2、将交联聚甲基丙烯酸凝胶材料取出,测试交联聚甲基丙烯酸凝胶材料上各离子 吸附容量见下表12 :
[0075] 表12交联聚甲基丙烯酸凝胶材料对各离子的吸附量表
[0078] 实施例10羧基化聚苯乙烯树脂材料对海水中铀酰离子的吸附
[0079] 1、15°C海水以20ml/min通过羧基化聚苯乙烯树脂材料,吸附30天。海水中各离 子浓度同实施例2。
[0080] 2、将羧基化聚苯乙烯树脂材料取出,测试羧基化聚苯乙烯树脂材料上各离子吸附 容量见表13 :
[0081] 表13羧基化聚苯乙烯树脂材料对各离子的吸附量表
[0083] 实施例11环戊基甲酸树脂材料对海水中铀酰离子的吸附
[0084] 1、10°C海水以20ml/min通过环戊基甲酸树脂材料,吸附30天。海水中各离子浓 度同实施例2。
[0085] 2、将环戊基甲酸树脂材料取出,测试环戊基甲酸树脂材料上各离子吸附容量见表 14 :
[0086] 表14环戊基甲酸树脂材料对各离子的吸附量表
[0088] 实施例12聚丙烯酸酯水解产物聚丙烯酸材料对海水中铀酰离子的吸附
[0089] 1、25°C海水以20ml/min通过聚丙烯酸酯水解产物聚丙烯酸材料,吸附30天。海 水中各离子浓度同实施例2。
[0090] 2、将聚丙烯酸酯水解产物聚丙烯酸材料取出,测试聚丙烯酸酯水解产物聚丙烯酸 材料上各离子吸附容量见表15 :
[0091] 表15聚丙烯酸酯水解产物聚丙烯酸材料对各离子的吸附量表
[0093] 实施例13苯甲酸修饰磁性氧化铁颗粒材料对海水中铀酰离子的吸附
[0094] 1、25°C海水以20ml/min通过苯甲酸修饰磁性氧化铁颗粒
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