一种变钙铀云母产物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种变钙铀云母产物及其制备方法，属于含铀废水无害化与资源化处理技术领域。本发明专利技术提供了一种变钙铀云母产物的制备方法，包括以下步骤：利用碱性物质调节含铀废水的pH值，得到预处理含铀废水；将所述预处理含铀废水和可溶性钙盐溶液混合，得到混合液；将所述混合液与可溶性磷酸盐溶液混合进行沉淀反应，得到沉淀产物；将所述沉淀产物依次进行洗涤和干燥，得到所述变钙铀云母产物。本发明专利技术通过向含铀废水中先后加入可溶性钙盐溶液和可溶性磷酸盐溶液，通过沉淀反应，实现含铀废水中铀的脱除，同时制得变钙铀云母。同时制得变钙铀云母。同时制得变钙铀云母。

【技术实现步骤摘要】
一种变钙铀云母产物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及含铀废水无害化与资源化处理
，尤其涉及一种变钙铀云母产物及其制备方法。

技术介绍

[0002]核污染是一种严重威胁人类生命安全的污染形式，核污染问题中最直接且严重的就是铀矿以及铀
‑
多金属矿采冶过程中产生的高浓度(>0.5mg/L)含铀废水对流域水体及土壤的污染。
[0003]目前处理高浓度含铀废水的主要方法有：催化还原固化法、絮凝法、材料吸附法、离子交换法、电沉积法和矿物固铀法。催化还原固化法获得的产物在氧化环境中易再次被氧化释放，从而存在二次铀污染的风险；絮凝法、材料吸附法均对所使用材料提出了较高的要求，成本较高，废水处理量较小，难大规模工业化应用；离子交换法在使用过程中易发生树脂板结和中毒，更换成本高；电沉积法技术尚不成熟，还处在理论研究阶段。矿物固铀法其主要原理是通过掌握原生难溶含铀矿物的组成结构及成矿规律，利用化学合成的方法，将废水中的铀固化为该种难溶的含铀矿物，从而达到固铀的目的；矿物固铀法适合大批量处理含铀废水，同时，固化后的产物结晶度强，含铀量高，可作为二次铀资源进行储备。
[0004]矿物固铀法，首先需选取合适的目标矿物。自然界中存在的稳定含六价铀矿物主要有烧绿石、铌钛铀矿、黄钙铀矿、铀云母，铀云母是一类含铀矿物，其中磷酸盐型铀云母最为常见，主要包括钙铀云母(Ca(UO2)2(PO4)2·
10～12H2O)、变钙铀云母(Ca(UO2)2(PO4)2·
10～12H2O)、变钠铀云母(Na2(UO2)2(PO4)2·
8H2O)、变钾铀云母(K2(UO2)2(PO4)2·
6H2O)、镁铀云母(Mg(UO2)2(PO4)2·
10H2O)，其化学稳定性较其它非磷酸盐类型更强。然而，这些磷酸盐型铀云母中，钙铀云母(Ca(UO2)2(PO4)2·
10～12H2O)结晶性较好，含铀量高，成矿条件温和，经过风化后会脱水形成变钙铀云母(Ca(UO2)2(PO4)2·
4～6H2O)。
[0005]中国专利CN113321196A公开了用磷酸盐作为固化剂，利用吸附共沉淀的方法制备变钙铀云母矿物，但是产物中铀含量较低(<3％)。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种变钙铀云母产物及其制备方法。本专利技术通过向含铀废水中分别可溶钙盐和可溶磷酸盐，产物中铀含量高(>40％)。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种变钙铀云母产物的制备方法，包括以下步骤：
[0009]利用碱性物质调节含铀废水的pH值，得到预处理含铀废水；
[0010]将所述预处理含铀废水和可溶性钙盐溶液混合，得到混合液；
[0011]将所述混合液与可溶性磷酸盐溶液混合进行沉淀反应，得到沉淀产物；
[0012]将所述沉淀产物依次进行洗涤和干燥，得到所述变钙铀云母产物。
[0013]优选地，所述碱性含铀废水的pH值为4～7。
[0014]优选地，所述可溶性钙盐溶液包括氯化钙溶液、磷酸氢钙溶液和硝酸钙溶液中的一种或多种。
[0015]优选地，所述可溶性磷酸盐溶液包括磷酸钠溶液、磷酸氢钠溶液、磷酸钾溶液、磷酸氢钾溶液、磷酸氢钙溶液、磷酸铵溶液和磷酸氢铵溶液中的一种或多种。
[0016]优选地，所述可溶性钙盐溶液中Ca、含铀废水中U和可溶性磷酸盐溶液中P的摩尔比为50～100:1:10～20。
[0017]优选地，所述沉淀反应的温度为25～90℃，时间为1～7h。
[0018]优选地，所述沉淀反应在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为100～500rpm。
[0019]优选地，所述含铀废水中铀含量为0.5～1000mg/L。
[0020]优选地，所述混合的时间为1～3min。
[0021]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的变钙铀云母产物，包括变钙铀云母和羟基磷酸钙矿相。
[0022]本专利技术提供了一种变钙铀云母产物的制备方法，包括以下步骤：利用碱性物质调节含铀废水的pH值，得到预处理含铀废水；将所述预处理含铀废水和可溶性钙盐溶液混合，得到混合液；将所述混合液与可溶性磷酸盐溶液混合进行沉淀反应，得到沉淀产物；将所述沉淀产物依次进行洗涤和干燥，得到所述变钙铀云母产物。
[0023]本专利技术通过向含铀废水中先后加入可溶性钙盐溶液和可溶性磷酸盐溶液，通过沉淀反应，实现含铀废水中铀的脱除，同时制得变钙铀云母。利用本专利技术的方法，含铀废水中铀的脱除率高于95％，获得主要含变钙铀云母产物，且产物中含铀量高于40％，可作为二次铀资源储存。
[0024]且本专利技术的工艺简单，操作方便，成本低廉，能大批量处理含铀废水，所使用药剂均为水处理常见药剂，能高效脱出含铀废水中的铀。
[0025]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的变钙铀云母产物。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中变钙铀云母产物的制备流程图；
[0027]图2为本专利技术实施例1得到的变钙铀云母产物的XRD图；
[0028]图3为本专利技术实施例1得到的变钙铀云母产物的SEM图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种变钙铀云母产物的制备方法，包括以下步骤：
[0030]利用碱性物质调节含铀废水的pH值，得到预处理含铀废水；
[0031]将所述预处理含铀废水和可溶性钙盐溶液混合，得到混合液；
[0032]将所述混合液与可溶性磷酸盐溶液混合进行沉淀反应，得到沉淀产物；
[0033]将所述沉淀产物依次进行洗涤和干燥，得到所述变钙铀云母产物。
[0034]在本专利技术中，若无特殊说明，使用的原料均为本领域市售商品。
[0035]本专利技术利用碱性物质调节含铀废水的pH值，得到预处理含铀废水。
[0036]在本专利技术中，所述预处理含铀废水的pH值优选为4～7，更优选为6～6.5。
[0037]在本专利技术中，所述碱性物质优选包括NaOH、KOH、Ca(OH)2和四丁基氢氧化铵中的一
种或多种，本专利技术对所述碱性物质的用量没有特殊的限定，能够达到所述pH值即可。
[0038]在本专利技术中，所述含铀废水优选包括地浸采铀、堆浸采铀、有色金属冶炼过程中产生的含铀废水和含铀物料的浸出液中的一种或多种。
[0039]在本专利技术中，所述有色金属冶炼过程优选包括铜冶炼过程、铅冶炼过程、锌冶炼过程、金冶炼过程、银冶炼过程和稀土冶炼过程中的一种或多种。
[0040]在本专利技术中，所述含铀废水中铀含量优选为0.5～1000mg/L，所述含铀废水中铀形态复杂，以铀酰离子为主，称为铀含量。
[0041]得到预处理含铀废水后，本专利技术将所述预处理含铀废水和可溶性钙盐溶液混合，得到混合液。
[0042]在本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变钙铀云母产物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用碱性物质调节含铀废水的pH值，得到预处理含铀废水；将所述预处理含铀废水和可溶性钙盐溶液混合，得到混合液；将所述混合液与可溶性磷酸盐溶液混合进行沉淀反应，得到沉淀产物；将所述沉淀产物依次进行洗涤和干燥，得到所述变钙铀云母产物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预处理含铀废水的pH值为4～7。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性钙盐溶液包括氯化钙溶液、磷酸氢钙溶液和硝酸钙溶液中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性磷酸盐溶液包括磷酸钠溶液、磷酸氢钠溶液、磷酸钾溶液、磷酸氢钾溶液、磷酸氢钙溶液、磷酸铵溶液和磷酸氢铵溶液中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯平超，吴天楠，钟婷婷，刘亚洁，周义朋，李江，王学刚，孙占学，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：