玻璃钛吸附剂的研制及吸铀性能研究

本文报道一种机械强度高,吸铀性能较好的TS系列玻璃钛吸附剂的研制及吸铀性能研究。室内通水吸附剂回收率达99.4％,优于湿法制备的强度较好的水合氧化钛吸附剂。在铀浓度为1微克/毫升时,铀的回收率平均为74.7％。铀在玻璃钛上的吸附是个吸热过程,吸附等温线显示二个平台,属分级交换模式。X射线衍射分析表明玻璃钛主要为无定形成分。     

Ti（IV）－Fe（Ⅲ）复合吸附剂的吸铀性能研究

本文通过对研制的一系列钛一铁复合吸附剂的吸铀实验及固一液界面电性质实验进行比较，得到了性能较好的吸附剂，与纯钦吸附剂相比具有吸铀量高、吸附速率快、吸铀量受温度影响小、易回收和造价便宜等优点。     

几种复合吸附剂的筛选,电性与结构的研究

本文报导了对铀、锌、铜和锂四种元素具有一定吸附性能的几种钦复合吸附剂研制,其中筛选出钛(Ⅳ)铁(Ⅲ)复合吸附剂较佳,它的制备条件是Ti/Fe(摩尔比)=1/0.5,沉淀pH值为6.0,在加浓铀的人工海水中它的吸铀量为15717微克/克干剂,在天然海水中,逆流通海水十天,它的吸铀量亦是同类吸附剂中较高的,述到114.6微克/克吸附剂.另外,这种复合吸附剂在天然海水中吸铜量是16.55微克/克吸附剂,亦是较高的,它在天然海水中吸锌量是256.1微克/克吸附剂,吸锌量也是较高的.这些结果,对海水综合利用、废水利用环境保护方面等,都有重要的参考价值. 另外,在钛复合附剂电性和结构方面的研究,都取得较有价值的信息.吸铀量大的吸附剂,ξ电位绝对值有小的趋势.产生异质同晶的吸附剂吸铀量与吸锌量都较大.     

几种复合吸附剂的筛选、电性与结构的研究

本文报导了对铀、锌、铜和锂四种元素具有一定吸附性能的几种钛复合吸附剂研制,其中筛选出钛(Ⅳ)铁(Ⅲ)复合吸附剂较佳,它的制备条件是 Ti/Fe(摩尔比)=1/0.5,沉淀 pH 值为6.0,在加浓铀的人工海水中它的吸铀量为15717微克/克干剂,在天然海水中,逆流通海水十天,它的吸铀量亦是同类吸附剂中较高的,述到114.6微克/克吸附剂。另外,这种复合吸附剂在天然海水中吸铜量是16.55微克/克吸附剂,亦是较高的,它在天然海水中吸锌量是256.1微克/克吸附剂,吸锌量也是较高的。这些结果,对海水综合利用、废水利用环境保护方面等,都有重要的参考价值。另外,在钛复合附剂电性和结构方面的研究,都取得较有价值的信息。吸铀量大的吸附剂,ξ电位绝对值有小的趋势。产生异质同晶的吸附剂吸铀量与吸锌量都较大。     

T_i(Ⅳ)—C_r(Ⅲ)复合吸附剂的筛选与电性研究

本文报导了对铀具有一定吸附性能的T_i(Ⅳ)一C_r(Ⅲ)复合吸附剂的研制,其中筛选出T_i/C_r(摩尔比)=1/0.1,沉淀PH为6.0,制备温度为40℃的复合吸附剂TCl的吸铀性能最佳。在加浓人工海水中它的吸铀量为8091微克/克千剂。在天然海水中逆流通海水十天,它的吸铀量也是同类吸附剂中最高的,达到105.37微克/克吸附剂。另外,在复合吸附剂的电性方面的研究,取得较有价值的信息,吸铀量大的吸附剂,ξ电位绝对值有小的趋势。     

Al(Ⅲ)—Fe(Ⅲ)复合吸附剂对Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附研究

本文报导了对铀、铜和锌具有一定吸附性能的Al(Ⅱ)一Fe(Ⅲ)复合吸附剂的研制。其中筛选出Al/Fe(摩尔比)=1/0.5,沉淀PH值为8.0,制备温度为40℃的复合吸附剂AF3的吸铜、锌性能最佳。在天然海水中吸铜量和吸锌量分别为12.92微克/克吸附剂和199.4微克/克吸附剂。在50mg/1的Cu~(2+)溶液中吸铜量达到42.5毫克/克吸附剂,在50mg/1的Zn~(2+)溶液中吸锌量达到49.0毫克/克吸附剂。这些结果,对海水综合利用,放射性废液处理,矿业和废水处理都有重要的参考价值。     

DTA和TG对水合氧化钛中水的研究

用于海水提铀的钛吸附剂的吸附容量与水分有很大关系。所以,钛类吸附剂中水分的研究对改进钛类吸附剂的性能、研究它的吸附机理都有重要的意义。本文用改进后的微量差热装置(作者自装),在慢速升温的条件下,把几种处于不同状态的水分,在微量差热曲线上的峰得到较好的分离。这对吸附剂的吸附性能的进一步研究具有重要的意义。     

水合氧化钛对UO_2(ClO_4)_2吸铀机理的研究

1.TO-35吸附剂(水合氧化钛的编号)在UO_2(ClO_4)_2水溶液中的吸铀量随着溶液pH值的减小而增大.由于吸铀量的增大,在2θ=26.8°的新衍射峰高度亦随之增高,所以,认为是以UO_2~(2 )离子形式被吸附. 2.TO-35吸附剂是锐钛矿型. 3.吸铀后的TO-35,在2θ=25.1°处衍射峰高度比空白吸附剂都明显增高,这可能是由于TO-35对UO_2~(2 )进行化学吸附所致. 4.钛吸附剂吸附UO_2~(2 )离子以后,它有一个最高的特征衍射峰在2θ=26.8°,这在国内外都未见过报导.     

介孔吸附剂SiO2-TiO2的合成及其水蒸气吸附性能

采用溶胶-凝胶法制备介孔吸附剂SiO2-TiO2,通过N2吸附-脱附等温线和透射电镜对SiO2-TiO2的结构及形貌进行表征,考察钛掺杂硅胶中钛含量对硅胶结构的影响.用动态水蒸气吸附分析仪研究SiO2-TiO2吸附剂对水蒸气的吸附和再生性能,并通过程序升温脱附测试估算了饱和吸附水的脱附活化能;最后采用Frenkel-Halsey-Hill模型分析吸附剂的粗糙程度及孔径分布范围.结果表明,随着钛/硅摩尔比的减小,材料的比表面积增大,孔径分布变窄,平均孔径减小,吸附水的脱附活化能降低,且吸附剂再生温度低,在低相对湿度即30％以下时的水蒸气吸附性能较MCM-41型二氧化硅强.     

铀在钛酸吸附剂上的特性吸附

有关钛酸吸附剂提取海水中铀的研究,已进行得很多,但从固-液界面化学行为的角度去研究吸附机理,则报道极少.本文用微电泳法研究了钛酸吸附剂在吸铀前后的电动电位变化及计算了铀在不同pH溶液中的溶存状态分布.根据实验事实及双电层理论分析,推断钛酸吸附剂吸铀,属于特性吸附,其特性吸附自由能为△G_s=-8～-9千卡/摩尔.钛酸吸附剂主要与水溶液中含铀酰的带正电荷质点起化学作用形成表面络合物,使表面电位升高.     

腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附动力学与热力学研究

为了了解腐殖酸钛盐对铀在土壤中迁移的影响,本研究通过一系列静态吸附实验,开展了在不同pH、接触时间、温度和初始铀质量浓度等条件下,腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附研究,并进行了动力学和热力学分析。实验结果表明溶液pH值和初始铀质量浓度是影响腐殖酸钛盐吸附铀(VI)的重要因素,吸附量随着初始铀质量浓度的增加而增大,且在pH=6时吸附效果最佳,吸附量为34.75 mg/g,吸附平衡时间约为90 min。腐殖酸钛盐对铀的吸附动力学符合准二级动力学模型,即吸附主要是化学吸附。吸附热力学研究发现腐殖酸钛盐对铀的吸附符合Freundlich模型,表明吸附是多层吸附;腐殖酸钛盐对铀的吸附是一个自发的吸热过程,即温度升高有利于吸附作用。     

二氧化硅胶体聚合体吸附铀的研究

采用自制的二氧化硅胶体聚合体,进行了pH值、接触时间和铀初始浓度对二氧化硅胶体聚合体吸附铀效果影响试验,结果表明,溶液的pH对二氧化硅胶体聚合体吸附铀的效果影响较大,并且在pH为4时吸附铀的效果达到最佳;二氧化硅胶体聚合体吸附铀的速度快,30 min即可达到吸附平衡;该材料去除铀的效率高,当溶液中铀初始浓度低于10 mg/L时,该材料对铀的去除率大于98%;随着初始铀浓度增加,吸附容量增加,铀的去除率降低;扫描电镜分析结果表明,二氧化硅胶体聚合体表面形貌吸附铀前后变化不大;能谱分析结果表明,1 g吸附剂所吸附铀的质量分数为4.32%,与二氧化硅胶体聚合体从溶液中吸附铀43.0 mg相吻合.     

功能化水葫芦生物吸附剂的制备及其对铀的吸附机理

采用氢氧化钠预处理—柠檬酸热改性的两阶段处理方法,对水葫芦(water hyacinth,WH)通过酯化反应引入外来羧基,制备成一种新型的功能化水葫芦生物吸附剂(modified water hyacinth,MWH)。利用批次静态吸附实验,研究了pH、铀初始质量浓度、WH/MWH投加量、吸附时间等因素对WH/MWH吸附铀的影响,通过SEM、EDS、FTIR表征手段以及吸附动力学,研究了WH/MWH吸附含铀废水的机理。结果表明:当含铀废水溶液初始质量浓度为1 mg/L、溶液pH=7、WH/MWH的投加量为0.2 g/L、吸附时间4 h时即达到吸附平衡,最大吸附容量为4.06 mg/g,较WH而言,MWH对铀的吸附率提高了34.03%,吸附容量提高了1.7 mg/g。MWH吸附铀的过程更符合准二级动力学模型,说明MWH吸附含铀废水主要是以化学吸附为主,同时伴随表面吸附以及离子交换作用。     

不溶性腐殖酸对铀的吸附研究

通过改变震荡时间、不溶性腐殖酸的投加量、pH值、铀酰离子的浓度等因素,研究不溶性腐殖酸(insolubilized humic acid简写IHA)对铀酰离子(UO2+2)的吸附作用.实验表明,在铀酰离子的浓度在4.79×10-5 mol· L-1以上,pH≈7时,不溶性腐殖酸对六价铀有较好的吸附能力,吸附效率在96％以上.对于浓度为1.60×10-4 mol·L-1的铀溶液,不溶性腐殖酸的用量在0.015 g左右时,吸附可达饱和.IHA的投加量、pH值、铀酰离子的浓度、震荡时间等对吸附具有明显的影响,研究表明,IHA对铀酰离子的吸附符合一级反应特征,实验数据服从Freundlich等温式.     

提高堆浸液U浓度的途径探讨

为提高铀矿堆浸矿山的浸出液浓度、降低液固比、减少废水排放量、节约原材料等,提出研究多线式喷淋方法.某铀矿企业5 000 t级工业试验结果表明,采用新喷淋方法后,浸出液U浓度从241 mg/L提高到430 mg/L浸出总液固比由7.3降低至4.1.工业生产实践应用结果表明,改进喷淋方法后,浸出液铀浓度提高了59.5%,树脂饱和吸附容量提高了20.3%,淋洗合格液铀浓度提高了23.0%.该方法操作简单、效果好,达到节能减排的目的,有明显的经济和社会效益,可推广应用.     

嗜麦芽糖寡养单胞菌H002对铀的生物吸附

为处理铀元素造成的大规模水体污染,本研究拟采取生物治理的策略,以微生物吸附的方法来达到去除铀污染的目的.本实验从142株具有辐射抗性的细菌分离物中,筛选并鉴定到一株对重金属铀具有高度耐受能力的菌株H002;经16s rRNA和生理生化鉴定,确定H002属于嗜麦芽糖寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia).通过不同参数条件下的吸附实验表明,该菌在TGY培养基中培养12 h的细胞,对铀的吸附量最大;其中细胞表面的羧基参与铀的吸附;此外,不同阴、阳离子和表面活性剂会影响H002细胞对铀的吸附,其中十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate)可以促进对铀的吸附,而高浓度CO22-和HCO3-离子则抑制铀的吸附.本研究最终得到了一株具有铀耐受能力并能吸附铀的菌株H002,具有作为清除铀污染生物材料的潜力.     

油气对砂岩型铀矿成矿作用研究

国内外许多砂岩型铀矿产于含油气盆地,铀与油气共盆产出是砂岩型铀矿的一个研究热点。在回顾油气参与砂岩型铀矿成矿作用研究成果的基础上,重点讨论了油气参与砂岩型铀矿成矿过程的作用机理,结合实例剖析了油气的吸附作用、还原作用在砂岩型铀矿成矿过程中的影响。提出吸附作用和还原作用是油气参与砂岩型铀矿成矿的主要作用方式。     

铀在高岭土上的吸附动力学及热力学研究

采用静态法研究了铀(U(Ⅵ))在高岭土上的吸附特性,探讨了pH、离子强度、接触时间、温度、腐殖酸等对U(Ⅵ)在高岭土上吸附的影响.以宏观吸附实验为基础,对高岭土进行X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,并讨论了铀(U(Ⅵ))在高岭土上的吸附动力学及热力学行为.结果说明,准二级动力学模型可以用来描述铀在高岭土上的吸附.通过对溶液pH值和离子强度因素的研究,溶液pH值对铀的吸附影响比离子强度对铀的吸附影响更大.在较低pH值下,腐殖酸对吸附有加强的作用;在较高pH值下,腐殖酸对吸附有抑制作用.Freundlich模型可较好地描述高岭土对U(Ⅵ)的吸附过程.高岭土对U(Ⅵ)的吸附为自发且吸热的过程,主要是表面单分子层吸附.     

大肠杆菌JM109对废水中铀(Ⅵ)的吸附实验研究

利用大肠杆菌JM109去除含铀废水,研究了在pH值、温度、吸附时间、铀离子的初始浓度、菌体浓度等,耐辐射奇球菌对铀的吸附效果.吸附试验结果表明耐辐射奇球菌有较高的吸附铀的能力,其中对低浓度的含铀废水处理潜力较大.当pH值为4.5时吸附效果最好,投加菌体浓度最佳为0.1 g/L,大约50 min左右达到吸附平衡,吸附量最高达到693.8 mg/g.吸附热力学研究其更符合Freundlich等温模型,吸附过程符合准二级动力学模型.     

多种水生植物对铀的富集特性对比研究

本研究采集水生或者喜水植物12种,进行铀富集特性对比研究.对含铀废水的净化结果表明:满江红鱼腥藻对铀的富集能力最强,在修复25 d时,体系中铀的去除率达到97.7%,达到国家允许排放的标准;香蒲草在修复进行20 d以后,铀的去除率也超过92%.对铀富集特性的principal co-ordinates amalysis(PCo A)分析表明,满江红鱼腥藻和香蒲草、碎米沙草和白鹤芋、合果芋和水莎草、大薸和水葫芦对铀的富集特性是相似的.植物对铀毒害的耐受性监测表明,满江红鱼腥藻、合果芋和香蒲草等对铀的耐受性比较强.