一种催化还原含铀废水中铀酰离子的方法技术

本发明专利技术提供一种催化还原含铀废水中铀酰离子的方法，所述方法包括使用一种纳米级磁性钴锰尖晶石为催化剂，以硫脲为还原剂，在反应温度为80～130℃，废水pH值为4.5～8的条件下，将含铀废水中的铀酰离子催化还原成四价铀离子而沉淀在废水中。该纳米级磁性钴锰尖晶石作为该催化还原反应的催化剂时，催化剂中同时共存二价和三价钴锰离子，能形成自我自氧化还原体系，实验证明其对废水中的六价铀酰离子有较好的氧化还原性能；在还原剂硫脲存在的条件下，其对废水中六价铀酰离子的催化还原能力可以到达6500mg/g。

A method of catalytic reduction of uranyl ions in uranium bearing wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种催化还原含铀废水中铀酰离子的方法
本专利技术属于催化还原领域，具体涉及一种催化还原含铀废水中铀酰离子的方法。
技术介绍
近年来，随着核能的不断发展，核工业产生的含铀废水的数量越来越多，铀是天然具有放射性的元素，它进入生物体内会影响生物的正常生长，甚至能诱发各种病变，给环境和生态带来了日趋严峻的威胁。因此，如何妥善处理放射性含铀废水已成为一个世界性环境保护问题。目前，去除或富集水环境中放射性元素铀的方法有：化学沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、吸附法和还原法等。含铀废水中主要包括六价铀以可溶的碳酸铀酰/氟化铀酰络合物形式在水溶液中迁移。传统单一无机材料作为吸附剂对其吸附量不高。通过催化还原反应可将六价铀还原为四价铀使铀酰离子以铀矿和铀石等形式富集沉淀，从而将铀酰离子从水溶液中除去，因此设计和制备一种新型催化剂催化还原六价铀酰离子成为一个研究热点。如专利申请CN201810765731.3公开了一种高效电化学还原富集回收含铀废水和地下水中铀的方法。该专利技术以金属电极作为阴阳极构建电化学体系，利用六价铀酰离子能够得电子被还原为四价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化还原含铀废水中铀酰离子的方法，所述方法包括使用一种纳米级磁性钴锰尖晶石为催化剂，以硫脲为还原剂，在反应温度为80～130℃，废水pH值为4.5～8的条件下，将含铀废水中的铀酰离子催化还原成四价铀离子而沉淀在废水中。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化还原含铀废水中铀酰离子的方法，所述方法包括使用一种纳米级磁性钴锰尖晶石为催化剂，以硫脲为还原剂，在反应温度为80～130℃，废水pH值为4.5～8的条件下，将含铀废水中的铀酰离子催化还原成四价铀离子而沉淀在废水中。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，催化还原的反应温度为95～115℃，优选100℃，废水pH值为5～7，优选废水pH值为6。


3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，催化还原的时间为1小时以上，优选2小时以上，更优选12小时以上，更优选16～30小时。


4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述纳米级磁性钴锰尖晶石通过如下所述方法制备得到：包括将钴源和锰源溶解在包含氨水与氯化铵的混合溶液中，且加入次氯酸钠作为氧化剂，将部分二价锰氧化为三价锰，形成二价和三价锰离子共存的均态体系，并以尿素作为沉淀剂，在120～180℃下反应2小时以上晶化形成前驱体，再将前驱体样品于400～600℃下煅烧2小时以上，得到纳米级磁性钴锰尖晶石。


5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述钴源和锰源为六水氯化钴和四水氯化锰，所述制备方法中的氧化步骤在隔绝氧气的环境下进行。


6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述钴源和锰源中钴元素与锰元素的物质的量之比为1：1～6，钴元素与氨水...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳鹏飞，徐源合，柯国军，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43