本發(fā)明涉及廢水回收處理領(lǐng)域,更具體地講,涉及一種提取去除水體中鈾的方法。
背景技術(shù):
在核燃料循環(huán)的過(guò)程中,尤其是核燃料循環(huán)前端如鈾礦開(kāi)采冶煉、鈾的純化轉(zhuǎn)化、同位素分離和燃料元件生產(chǎn)等活動(dòng)中會(huì)不可避免地產(chǎn)生大量不同種類的含鈾廢水,鈾同時(shí)具有放射性毒性和化學(xué)毒性,鈾廢水通過(guò)地表徑流和地下滲流遷移至食物鏈,對(duì)人體健康和環(huán)境安全具有重大的潛在威脅;放射性元素鈾作為目前全球最重要的核燃料,在核能大力發(fā)展的背景下,不可再生的鈾礦資源日益稀缺和緊俏。因此,開(kāi)發(fā)從含鈾廢水中提取和回收鈾資源技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)含鈾廢水的處理和提取回收方法有多種,主要包括蒸發(fā)濃縮、離子交換、化學(xué)沉淀、吸附、萃取、膜處理、電化學(xué)和生物修復(fù)法等。然而,大多數(shù)含鈾廢水處理方法及技術(shù)因應(yīng)用特點(diǎn)所限,都很難達(dá)到一次性深度凈化至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值(0.05mg/l)以下這個(gè)目標(biāo)。例如目前核工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的離子交換法存在鈾處理不徹底,離子交換樹(shù)脂難以降解等問(wèn)題。
因此,亟需開(kāi)發(fā)一種鈾去除效果好的含鈾廢水處理方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。例如,本發(fā)明的目的之一在于提供一種鈾去除效果好的含鈾水體處理方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種含鈾水體的處理方法。所述含鈾水體的處理方法包括以下步驟:調(diào)節(jié)含鈾水體至酸性;向調(diào)節(jié)至酸性的含鈾水體中加入生物含磷大分子,進(jìn)行除鈾處理;對(duì)除鈾處理后的含鈾水體進(jìn)行固液分離,得到上清液和含鈾固體物。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述含鈾水體為含鈾廢水。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述含鈾水體中鈾濃度可以為1~200mg/l。優(yōu)選為1~10mg/l。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述上清液中鈾濃度不大于0.05mg/l。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述含鈾水體的處理方法還可以包括反復(fù)進(jìn)行所述加入生物含磷大分子的步驟。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述含鈾水體的處理方法優(yōu)選調(diào)節(jié)含鈾水體的ph值至3~6。進(jìn)一步優(yōu)選地,調(diào)節(jié)含鈾水體的ph值至3~5。更加優(yōu)選地,調(diào)節(jié)含鈾水體的ph值至3~4。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,通過(guò)hcl和na2co3調(diào)節(jié)含鈾水體的ph值。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述生物含磷大分子的加入量可以為0.1~1.0g/l含鈾水體,即每升含鈾水體投加0.1~1.0g的生物含磷大分子。優(yōu)選為0.3g/l含鈾水體。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述生物含磷大分子可以為磷脂、植酸和植酸鹽中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述磷脂包括磷脂酰膽堿(pc,卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(pe,腦磷脂)、磷脂酰肌醇(pi,肌醇磷脂)、磷脂酰甘油(pg,神經(jīng)鞘磷脂)、磷脂酸(pa)。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,磷脂源自于大豆磷脂和蛋黃磷脂。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述植酸可以為肌醇-1,2,3,4,5,6-六磷酸二氫酯或肌醇己糖磷酸,又名肌醇六磷酸。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述植酸鹽可以為植酸鈣或植酸鎂。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,提取植酸鈣的操作可以為:按照固液質(zhì)量比1:10~12的比例,將植源性廢棄物(例如米糠、稻殼)在50~60℃條件下,利用乙酸浸泡,然后離心分離,用氫氧化鈣沉淀離心分離液得到植酸鈣。乙酸的ph值優(yōu)選為2~3,浸泡時(shí)間優(yōu)選為10~12h,氫氧化鈣的質(zhì)量百分濃度比為10~15wt%。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述除鈾處理的反應(yīng)時(shí)間可以為5min~2h。進(jìn)一步優(yōu)選為30min。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述除鈾處理的反應(yīng)溫度可以為30℃~50℃。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述含鈾水體的處理方法還可以包括所述除鈾處理的步驟進(jìn)行攪拌或振蕩。其中攪拌可以選擇磁力或機(jī)械攪拌,所述振蕩可以為搖床勻速振蕩,轉(zhuǎn)速在150~180rpm為宜。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述固液分離步驟可以采用離心分離或過(guò)濾的方式。其中,通過(guò)離心分離時(shí),優(yōu)選地,轉(zhuǎn)速控制在4000~5000rpm,離心時(shí)間為10~15min。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述含鈾水體的處理方法還包括所述含鈾固體物進(jìn)行水熱處理和/或灰化處理,得到含鈾礦物。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述水熱處理的溫度優(yōu)選為200~240℃。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述水熱處理的時(shí)間優(yōu)選為24~48h。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述灰化處理的溫度優(yōu)選為600~650℃。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的處理方法的一個(gè)實(shí)施例,所述灰化處理的時(shí)間優(yōu)選為6~8h。
本發(fā)明的另一方面提供了一種含鈾水體的除鈾劑。所述除鈾劑為生物含磷大分子。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的除鈾劑的一個(gè)實(shí)施例,所述生物含磷大分子可以為磷脂、植酸和植酸鹽中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的除鈾劑的一個(gè)實(shí)施例,所述磷脂包括磷脂酰膽堿(pc,卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(pe,腦磷脂)、磷脂酰肌醇(pi,肌醇磷脂)、磷脂酰甘油(pg,神經(jīng)鞘磷脂)、磷脂酸(pa)。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的除鈾劑的一個(gè)實(shí)施例,磷脂源自于大豆磷脂和蛋黃磷脂。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的除鈾劑的一個(gè)實(shí)施例,所述植酸可以為肌醇-1,2,3,4,5,6-六磷酸二氫酯或肌醇己糖磷酸,又名肌醇六磷酸。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的除鈾劑的一個(gè)實(shí)施例,所述植酸鹽可以為植酸鈣或植酸鎂。
根據(jù)本發(fā)明含鈾水體的除鈾劑的一個(gè)實(shí)施例,提取植酸鈣的操作可以為:按照固液質(zhì)量比1:10~12的比例,將植源性廢棄物(例如米糠、稻殼)在50~60℃條件下,利用乙酸浸泡,然后離心分離,用氫氧化鈣沉淀離心分離液得到植酸鈣。乙酸的ph值優(yōu)選為2~3,浸泡時(shí)間優(yōu)選為10~12h,氫氧化鈣的質(zhì)量百分濃度比為10~15wt%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果包括:具有處理步驟簡(jiǎn)單、原材料來(lái)源廣泛、取材方便、成本低廉、環(huán)境友好、吸附容量大、對(duì)鈾的選擇性強(qiáng)、鈾的提取效率和回收效率高等優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施方式
在下文中,將結(jié)合示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的含鈾水體的處理方法及除鈾劑。
申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn):鈾的生物修復(fù)作用機(jī)理主要表現(xiàn)為生物體含磷基團(tuán)或大分子對(duì)鈾的絡(luò)合和礦化,基于此,本發(fā)明提出一種直接利用生物有機(jī)含磷大分子提取水體中鈾的方法及除鈾劑。所述方法通過(guò)向含鈾水體中投加生物含磷大分子,利用生物含磷大分子中磷酸根對(duì)鈾極強(qiáng)的絡(luò)合、螯合和礦化作用以達(dá)到提取水體中鈾的效果。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中,直接以生物含磷大分子作為含鈾水體的除鈾劑。生物含磷大分子可以為磷脂、植酸或植酸鹽。
其中,磷脂是一類含有磷酸的脂類,屬于復(fù)合脂。磷脂分子是重要的兩親物質(zhì),它們是生物膜的重要組分、乳化劑和表面活性劑。磷脂分子包含由極性磷酸相連的取代基團(tuán)(含氨堿或醇類)形成的親水(頭)端和由非極性脂肪酸鏈烴類基團(tuán)構(gòu)成的疏水(尾)端。在生物細(xì)胞膜中兩層磷脂分子的親水(頭)端位于膜表面,朝向外側(cè),與細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外液接觸。疏水(尾)端則兩兩相接位于膜內(nèi)側(cè),朝向膜內(nèi)。磷脂在生物體內(nèi)可經(jīng)各種磷脂酶作用水解后產(chǎn)生含有磷酸和脂肪酸的混合物。主要包括磷酸、甘油、脂肪酸和各種氨基醇(如膽堿、乙醇胺、絲氨酸等),其中:磷酸是體內(nèi)各種物質(zhì)代謝不可缺少的物質(zhì)。甘油可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫u丙酮(dhap),參加糖代謝。脂肪酸經(jīng)β-氧化作用而分解。各種氨基醇可以參加體內(nèi)磷脂的再合成,膽堿還可以通過(guò)轉(zhuǎn)甲基作用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)。
磷脂可以包括:磷脂酰膽堿(pc,卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(pe,腦磷脂)、磷脂酰肌醇(pi,肌醇磷脂)、磷脂酰甘油(pg,神經(jīng)鞘磷脂)、磷脂酸(pa)。磷脂主要源自于大豆磷脂和蛋黃磷脂。大豆毛油水化脫膠時(shí)的油腳中70%為水化磷脂。可以利用磷脂酰膽堿溶于乙醇而磷脂酰乙醇胺不溶于乙醇且二者都不溶于丙酮的特性,來(lái)分離精制磷脂酰膽堿。
植酸化學(xué)名為肌醇-1,2,3,4,5,6-六磷酸二氫酯或肌醇己糖磷酸,又名肌醇六磷酸?;瘜W(xué)式為c6h18o24p6,分子量為660.08。植酸幾乎都是以單鹽或復(fù)鹽形式存在,稱為植酸鹽,例如植酸鈣、植酸鎂。
植酸的來(lái)源和提取方法:植酸及其鹽廣泛分布在植物的籽實(shí)、動(dòng)物、土壤及水中。通常從糧食農(nóng)作產(chǎn)品加工后剩余的材料(如米糠、稻殼、酒糟等植源性廢棄物)中提取植酸鈣,具體操作為:按照固液質(zhì)量比1:10~12的比例,將植源性廢棄物(例如米糠、稻殼)在50~60℃條件下,利用乙酸浸泡,然后離心分離,用氫氧化鈣沉淀離心分離液得到植酸鈣。乙酸的ph值優(yōu)選為2~3,浸泡時(shí)間優(yōu)選為10~12h,氫氧化鈣的質(zhì)量百分濃度比為10~15wt%。
磷脂在大豆提油的過(guò)程中以油腳副產(chǎn)物的形式大量存在,植酸及其鹽作為一類具有良好物化性質(zhì)的試劑也是廣泛存在于農(nóng)作產(chǎn)品加工后剩余的材料,如米糠、稻殼等植源性廢棄物中。本發(fā)明直接利用磷脂或植酸這類生物體含磷大分子提取水體中的鈾酰離子,克服了生物修復(fù)過(guò)程中對(duì)植物和微生物的培養(yǎng)和收集等繁瑣操作、應(yīng)用條件的限制、吸附容量小以及處理周期長(zhǎng)等問(wèn)題。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中,含鈾水體的處理方法可包括:
(1)調(diào)節(jié)含鈾廢水至酸性。
調(diào)節(jié)含鈾廢水至與鈾和含磷大分子的配位能力有關(guān),當(dāng)ph為堿性時(shí),鈾在溶液中形成別的絡(luò)陰離子,基本不與含磷大分子配位。調(diào)節(jié)含鈾廢水的ph值至3~6時(shí),鈾去除率較好。進(jìn)一步優(yōu)選地,調(diào)節(jié)含鈾廢水的ph值至3~5。更加優(yōu)選地,調(diào)節(jié)含鈾廢水的ph值至3~4。當(dāng)ph值小于3時(shí)鈾的去除效果不是很好,一次性的去除率會(huì)降低一半??梢酝ㄟ^(guò)hcl和na2co3調(diào)節(jié)含鈾廢水的ph值。
(2)向調(diào)節(jié)至酸性的含鈾廢水中加入生物含磷大分子吸附一定時(shí)間,進(jìn)行除鈾處理。
通過(guò)含磷大分子中的磷酸根或含磷基團(tuán)實(shí)現(xiàn)對(duì)鈾的絡(luò)合、配位從而導(dǎo)致鈾的沉淀和礦化。生物含磷大分子即上述除鈾劑,可以為磷脂、植酸或植酸鹽中的一種或多種。其中,磷脂與鈾作用,會(huì)生成uo2hpo4·4h2o。生物含磷大分子的加入量可以為0.1~1.0g/l含鈾廢水,即每升含鈾廢水投加0.1~1.0g的生物含磷大分子,生物含磷大分子的加入量在該范圍內(nèi)鈾去除率和吸附容量相對(duì)都比較高。優(yōu)選地,生物含磷大分子的加入量為0.3g/l含鈾廢水。
所述除鈾處理的反應(yīng)時(shí)間可以為5min~2h。進(jìn)一步優(yōu)選為30min。30min左右即可達(dá)到吸附平衡。
所述除鈾處理的反應(yīng)溫度可以為30℃~50℃。以30℃為宜。反應(yīng)溫度選擇為室溫條件附近即可,溫度增加吸附率并無(wú)明顯增高,還浪費(fèi)能耗。
所述含鈾廢水的處理方法還可以包括所述除鈾處理的步驟進(jìn)行攪拌或振蕩。其中攪拌可以選擇磁力或機(jī)械攪拌,所述振蕩可以為搖床勻速振蕩,轉(zhuǎn)速在150~180rpm為宜。轉(zhuǎn)速范圍選擇在該范圍內(nèi)可以使固液充分接觸。
(3)對(duì)除鈾處理后的含鈾廢水進(jìn)行固液分離,得到上清液和含鈾固體物。
固液分離可以采用離心分離或過(guò)濾等手段。其中,通過(guò)離心分離時(shí),優(yōu)選地,轉(zhuǎn)速控制在4000~5000rpm,離心時(shí)間為10~15min。
所述含鈾廢水的處理方法還可以包括在所述步驟(3)之后,對(duì)含鈾固體物進(jìn)行水熱處理或灰化處理,分解掉有機(jī)分子,得到可直接回收的含鈾礦物。
其中,水熱處理的條件可以為200~240℃,24~48h。溫度過(guò)高(例如大于240℃)浪費(fèi)能耗,溫度過(guò)低(例如小于200℃)水熱轉(zhuǎn)化效率低。反應(yīng)時(shí)間在24~48h即可達(dá)到良好的水熱轉(zhuǎn)化效果。
灰化處理?xiàng)l件可以為600~650℃,6~8h。灰化處理的溫度和時(shí)間選擇在相應(yīng)范圍內(nèi)可以將有機(jī)物有效的分解掉,低于此溫度和時(shí)間,有機(jī)物灰化不完全。
所處理的含鈾廢水中鈾濃度可以為1~200mg/l。優(yōu)選為1~10mg/l。針對(duì)鈾濃度在1~10mg/l之間的低濃度含鈾廢水,可一次性處理至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值(0.05mg/l)。對(duì)于鈾濃度高于10mg/l的含鈾廢水,如果一次處理后分析上清液鈾濃度,若高于國(guó)家規(guī)定排放限值0.05mg/l,可以反復(fù)進(jìn)行上述步驟(2),繼續(xù)加入一定量生物含磷大分子,直到上清液中鈾濃度低于0.05mg/l,使得含鈾廢水最終滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。
但本發(fā)明不限于此,還可以處理除含鈾廢水之外的含鈾水體,例如鈾溶液等。
本發(fā)明所使用的是一類原料易得、性能優(yōu)異的鈾提取劑(除鈾劑),所用的磷脂和植酸分別是細(xì)胞膜的主要成分和植物體中磷的主要存在方式,實(shí)際上也是兩種常見(jiàn)物質(zhì)的新用途。主要利用生物含磷大分子中磷酸根對(duì)鈾極強(qiáng)的絡(luò)合、螯合和礦化作用以達(dá)到提取含鈾廢水中鈾的效果。
為了更好地理解本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例,下面結(jié)合具體示例對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
示例1
在含鈾廢水初始濃度為50mg/l,磷脂酰膽堿投加量為0.3g/l含鈾廢水,反應(yīng)溫度為30℃條件下,向ph值分別為2、3、4、5、6、7、8、9、10的含鈾廢水中投加磷脂酰膽堿,處理30min后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
結(jié)果表明:在ph=3~5之間,磷脂酰膽堿對(duì)鈾具有較好的去除效果。當(dāng)ph=5時(shí),鈾的去除率和吸附容量均達(dá)到最大值,分別為94.83%和158.04mg/g,按相同比例和實(shí)驗(yàn)條件繼續(xù)向上清液中投加磷脂酰膽堿,循環(huán)一次,鈾去除率可以達(dá)到97.65%。與鈾作用后的磷脂酰膽堿經(jīng)干燥后,經(jīng)xrd分析為單一的氫鈾云母晶體。經(jīng)過(guò)200℃水熱處理24h和600℃灰化處理6h后,分別得到二氧化鈾和磷酸鈾礦物。
示例2
在含鈾廢水初始濃度為50mg/l,植酸鈣投加量為0.3g/l含鈾廢水,反應(yīng)溫度為30℃條件下,向ph值分別為2、3、4、5、6、7、8、9、10的含鈾廢水中投加植酸鈣,處理30min后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
結(jié)果表明,在ph=3~5之間,植酸鈣對(duì)鈾具有較好的去除效果,去除率均在95%以上。尤其是當(dāng)ph=4時(shí),鈾的去除率和吸附容量達(dá)到最大,分別為98.35%和163.92mg/g。經(jīng)過(guò)200℃水熱處理24h和600℃灰化處理6h后,分別得到二氧化鈾和磷酸鈾礦物。
示例3
在含鈾廢水初始濃度為50mg/l,調(diào)節(jié)含鈾廢水ph值為4.0,磷脂酰膽堿投加量為0.3g/l含鈾廢水,反應(yīng)溫度為30℃的條件下,分別處理5min、10min、15min、30min、1h、2h、12h、24h后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
當(dāng)處理時(shí)間在5min時(shí),鈾的去除率達(dá)到80%以上,反應(yīng)半小時(shí)后接近吸附平衡狀態(tài)。磷脂酰膽堿對(duì)鈾的提取是一個(gè)快速吸附平衡的過(guò)程。
示例4
含鈾廢水初始濃度為50mg/l,調(diào)節(jié)含鈾廢水ph值為4.0,植酸鈣投加量為0.3g/l含鈾廢水,反應(yīng)溫度為30℃的條件下,分別處理5min、10min、15min、30min、1h、2h、12h、24h后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
當(dāng)處理時(shí)間在5min時(shí),鈾的去除率和吸附容量分別為87.86%和146.44mg/g,反應(yīng)半個(gè)小時(shí)后體系即處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。植酸鈣對(duì)鈾的提取是一個(gè)快速吸附平衡的過(guò)程。
示例5
在ph=4,溫度=30℃,鈾初始濃度分別為1、5、10、25、50、75、100、200mg/l的水體中投加0.3g/l含鈾水體的磷脂酰膽堿,處理30min后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
結(jié)果為:對(duì)于1~25mg/l的鈾溶液去除率均在99%以上,對(duì)25mg/l的鈾溶液中鈾去除率達(dá)到99.77%,對(duì)于初始濃度在1~10mg/l之間的鈾溶液剩余鈾濃度在0.05mg/l以下,低于國(guó)家規(guī)定的排放限值(0.05mg/l);在高濃度下吸附容量較大,對(duì)200mg/l的鈾溶液吸附容量達(dá)到381.59mg/g。
示例6
在ph=4,溫度=30℃,鈾初始濃度分別為1、5、10、25、50、75、100、200mg/l的水體中投加0.3g/l含鈾水體的植酸鈣,處理30min后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
結(jié)果表明植酸鈣對(duì)于各種濃度的含鈾廢水均有較好的去除效果。尤其是對(duì)于初始濃度200mg/l的鈾溶液,去除率和吸附容量分別高達(dá)99.38%和662.56mg/g。
示例7
在ph=4,溫度=30℃,鈾初始濃度為50mg/l的水體中分別投加0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/l含鈾水體的磷脂酰膽堿,處理30min后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
結(jié)果為:當(dāng)磷脂酰膽堿投加量為0.1~0.5g/l含鈾廢水范圍內(nèi)時(shí),隨著投加量的增加,鈾的去除率逐步增加,吸附容量逐步降低。隨著投加量進(jìn)一步增加,鈾的去除率一直保持在97%左右。當(dāng)磷脂酰膽堿投加量為0.1g/l含鈾水體時(shí),鈾的吸附容量達(dá)到270.92mg/g。當(dāng)投加量為0.3g/l含鈾水體時(shí),鈾的去除率和吸附容量都較為理想,分別為83.93%和139.89mg/g。
示例8
在ph=4,溫度=30℃,鈾初始濃度為50mg/l的水體中分別投加0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/l含鈾水體的植酸鈣,處理30min后,固液分離,測(cè)定水體中的鈾濃度。
結(jié)果為:當(dāng)植酸鈣投加量為0.1g/l含鈾水體時(shí),鈾的吸附容量達(dá)到431.81mg/g。隨著投加量的逐漸增加,去除率略有增高,吸附容量逐漸降低。當(dāng)投加量為0.3g/l含鈾水體時(shí),鈾的去除率和吸附容量都較為理想,分別為93.43%和155.71mg/g。
可以看出,本發(fā)明通過(guò)以生物含磷大分子0.1~1.0g/l含鈾廢水的投加量一次投加即可使?jié)舛仍?~10mg/l的含鈾廢水中鈾的去除率在半小時(shí)內(nèi)達(dá)到99%以上,一次性將鈾污染水體處理至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值(0.05mg/l)以下,對(duì)于200mg/l的含鈾廢水吸附容量可高達(dá)662.56mg/g。
綜上所述,本發(fā)明所采用的鈾提取劑原材料來(lái)源廣泛、成本低廉,吸附容量大,提取速率快,約0.5h達(dá)到反應(yīng)平衡,在復(fù)雜的含鈾廢水中對(duì)鈾的選擇性強(qiáng),鈾的提取率高達(dá)99%以上,可一次性將1~10mg/l的鈾污染水體處理至0.05mg/l之下,低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值。便于工業(yè)操作和應(yīng)用,提取得到的鈾經(jīng)進(jìn)一步處理可得到純的含鈾礦物,無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
盡管上面已經(jīng)通過(guò)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚,在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下,可對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變。