一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺
文献发布时间:2023-06-19 10:05:17
技术领域
本发明属于铀湿法冶金技术领域,具体涉及一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺。
背景技术
铀矿冶生产中的低浓度含铀废水,来源广泛,存在量较大,处理困难。如果直接进入水体,将对人体健康和生态环境构成危害。目前常见的处理方法,如吸附处理、离子交换、化学沉淀、植物修复和溶剂萃取等,均存在处理成本高、效率较低、回收利用率低等不足。其中吸附法因吸附工艺简单、操作简便和去除效果好等特点,日益成为人们关注的焦点。
近年来,用于吸附铀的吸附剂主要有:碳材料、生物质材料、合成高分子材料、纳米零价铁材料和黏土矿石(蒙脱土)等。其中,新型碳材料以其优异特性而被广泛应用,其比表面积巨大,含有丰富的羟基、羧基等含氧官能团,为废水中铀的吸附提供了大量结合位点。因此在含铀废水处理中,碳材料具有很大的应用潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺,适用于处理低浓度含铀溶液。
本发明的技术方案如下:
一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺,包括以下步骤:
步骤1:将固体单宁酸溶解于氨水中,得到单宁酸溶液;
步骤2:向单宁酸溶液中加入乙醛溶液,得到混合溶液;
然后将混合溶液加热,生成棕色沉淀物;
步骤3:过滤棕色沉淀物,并将其清洗至中性,再置于真空干燥箱内干燥,得到单宁酸沉淀物;
步骤4:取含铀溶液,加入单宁酸沉淀物,然后进行搅拌,充分吸附溶液中的铀;
步骤5:过滤,得到除铀后的溶液。
步骤4中,所述的含铀溶液铀浓度为0.5~10.0mg/L。
步骤4中,所述的含铀溶液pH=4.0~7.0。
步骤1中,得到的单宁酸溶液质量分数为0.02~1.50%。
步骤2中,乙醛溶液与单宁酸溶液的体积比控制在0.6~1.2之间。
步骤4中,单宁酸沉淀物加入量与含铀溶液的质量体积比为0.05~0.20g/L。
步骤2中,将混合溶液加热到40~60℃。
步骤3中,使用无水乙醇和蒸馏水将棕色沉淀物清洗至中性。
步骤3中,将清洗后的棕色沉淀物在真空干燥箱内于50~80℃干燥4h。
步骤4中,在室温下500rpm搅拌6~12h。
本发明的显著效果在于:
本发明从单宁酸出发,通过高分子多元酚类化合物与乙醛的反应,得到单宁酸沉淀物,通过其吸附能力去除溶液中的铀,可以为我国铀的提取和含铀废水的处理提供新的吸附试剂。
实施例的结果表明,采用本发明方法制备的单宁酸沉淀物对溶液中的铀吸附效果良好,处理后的溶液,可以达到《污水综合排放标准》中规定的允许排放标准铀浓度≦0.04mg/L的要求(由总α=1Bq/L推算而得)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺,包括以下步骤:
步骤1:将固体单宁酸溶解于12mol/L的氨水中,得到质量分数为0.02~1.50%的单宁酸溶液;
步骤2:向单宁酸溶液中加入质量分数为37%的乙醛溶液,得到混合溶液,其中乙醛溶液与单宁酸溶液的体积比控制在0.6~1.2之间;
然后将混合溶液加热到40~60℃,生成棕色沉淀物;
步骤3:过滤棕色沉淀物,使用无水乙醇和蒸馏水清洗至中性,再置于真空干燥箱内于50~80℃干燥4h,得到单宁酸沉淀物。
步骤4:取低浓度含铀溶液,加入单宁酸沉淀物,其中单宁酸沉淀物加入量与含铀溶液的质量体积比为0.05~0.20g/L;
然后在室温下500rpm搅拌6~12h,充分吸附溶液中的铀;
所述的低浓度含铀溶液pH=4.0~7.0,铀浓度为0.5~10.0mg/L。
步骤5:过滤,得到除铀后的溶液。
一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺,包括以下步骤:
步骤一,将10g固体单宁酸溶解于1000mL的12mol/L的氨水中,得到质量分数1.08%单宁酸溶液;
步骤二,向单宁酸溶液中加入质量分数为37%乙醛溶液750mL,乙醛溶液与单宁酸溶液的体积之比为0.75,并将混合溶液加热到40~60℃,生成棕色沉淀物;
步骤三,过滤棕色沉淀物,使用无水乙醇和蒸馏水清洗至中性,置于真空干燥箱内于80℃干燥4h,得到单宁酸沉淀物;
步骤四,取500mL低浓度含铀溶液,含铀溶液pH为6.4,铀浓度为5.7mg/L;
加入单宁酸沉淀物0.08g,单宁酸沉淀物加入量与含铀溶液的质量体积比为0.16g/L;
室温下500rpm搅拌8h,充分吸附溶液中的铀;
步骤五,过滤,得到除铀后的溶液。
经分析,除铀后的溶液中铀浓度为0.008mg/L,远小于标准要求的允许排放标准铀浓度上限0.04mg/L。
一种利用单宁酸沉淀物吸附铀的工艺,包括以下步骤:
步骤一,将2g固体单宁酸溶解于500mL的12mol/L的氨水中,得到质量分数0.44%单宁酸溶液;
步骤二,向单宁酸溶液中加入质量分数为37%乙醛溶液400mL,乙醛溶液与单宁酸溶液的体积之比为0.8,并将混合溶液加热到40~60℃,生成棕色沉淀物;
步骤三,过滤棕色沉淀物,使用无水乙醇和蒸馏水清洗至中性,置于真空干燥箱内于60℃干燥4h,得到单宁酸沉淀物;
步骤四,取300mL低浓度含铀溶液,含铀溶液pH为4.5,铀浓度为9.6mg/L;
加入单宁酸沉淀物540mg,单宁酸沉淀物加入量与含铀溶液的质量体积比为0.18g/L;
室温下500rpm搅拌12h,充分吸附溶液中的铀;
步骤五,过滤,得到除铀后的溶液。
经分析,除铀后的溶液中铀浓度为0.01mg/L,小于标准要求的允许排放标准铀浓度上限0.04mg/L。
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