一种高效吸附铀的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效吸附铀的方法，包括如下步骤：含有铀的溶液与吸附剂接触进行吸附，铀被吸附剂吸附，从而实现溶液中铀的去除，所述吸附剂由如结构式(I)所示的化合物负载在载体上制成。本发明专利技术方法采用的吸附剂对铀的吸附效果好，且吸附平衡建立时间短，在最佳pH条件下，对铀的吸附率可达96％。由于吸附效果受pH影响较为显著，可利用此特性进行铀的吸附和脱附，从而实现吸附剂的再生。本发明专利技术方法条件温和，吸附速度快，操作简单，易于推广。易于推广。易于推广。易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种高效吸附铀的方法


[0001]本专利技术涉及元素分离
，具体涉及一种高效吸附铀的方法。

技术介绍

[0002]随着世界各国核电的快速发展，铀矿的需求量越来越大，而铀矿的开采和铀水冶过程中会产生大量的含铀废水。含铀废水不仅会污染地表水，还会渗透进入地下污染地下水，同时会进入生物体内，从而造成很大的危害，因此，铀污染水体的修复问题亟待研究解决。
[0003]目前，含铀废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等。其中，吸附法以其成本低、处理工艺简单且不易造成二次污染等优点，已被广泛地应用到实际含铀废水处理中。但传统无机材料作为吸附剂具有吸附量不高、难于分离的缺点，因此有必要研究高吸附量、易于分离的吸附剂来处理含铀废水。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效吸附铀的方法。
[0005]本发首先提供了一种高效吸附铀的方法，其包括如下步骤：含有铀的溶液与吸附剂接触进行吸附，铀被吸附剂吸附，从而实现溶液中铀的去除，所述吸附剂由如结构式(I)所示的化合物负载在载体上制成：
[0006][0007]所述的载体为被覆聚合物的大孔SiO2，所述被覆聚合物的大孔SiO2为硅基
‑
苯乙烯
‑
二乙烯基苯聚合物；
[0008]所述吸附剂的制备方法如下：
[0009]将如结构式(I)所示的化合物溶解于二氯甲烷中，在所得溶液中加入载体混合均匀，经旋蒸干燥后，得到吸附剂；旋蒸时，使大部分二氯甲烷挥发至近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下，杯芳烃衍生物进入载体的空隙中，然后将近干状态的物料在45～55℃下真空干燥至少24小时，得到吸附剂。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述被覆聚合物的大孔SiO2为硅基
‑
苯乙烯
‑
二乙烯基苯
聚合物(SiO2‑
P)，是一类新型无机/有机载体材料，美国专利US6843921中公开了SiO2‑
苯乙烯
‑
二乙烯基苯聚合物，SiO2‑
P是一种含多孔二氧化硅载体颗粒的有机高聚合物复杂载体，其制备方法如下：
[0011](1)将大孔的SiO2用浓硝酸洗涤、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。
[0012](2)真空并有氩气保护条件下，以1,2,3
‑
三氯丙烷和m
‑
二甲苯为溶剂，向大孔SiO2中加入48.7g的m/p
‑
甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p
‑
二乙烯基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸钠，0.56gα,α
‑
偶二异丁腈和0.57g1,1
′‑
偶二环己胺
‑1‑
腈，由室温逐步加热到90℃，并保持13小时，之后，逐步冷却至室温。
[0013](3)分别用丙酮和甲醇洗涤、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。
[0014]作为本专利技术的优选方案，吸附时，控制含铀溶液的pH为2
‑
9，更为优选的，控制含铀溶液的pH为6
‑
8，更佳的，控制pH为7，此时吸附剂对铀的吸附效果最佳。
[0015]作为本专利技术的优选方案，对吸附饱和的吸附剂采用pH小于2的水溶液进行洗脱再生，并实现铀的脱附。
[0016]作为本专利技术的优选方案，吸附剂制备过程中，所述被覆聚合物的大孔SiO2的用量为结构式(I)所示的化合物用量的5～10倍。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述含铀溶液中，铀元素的浓度为1.0
×
10
‑7‑
1.0
×
10
‑4M。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述含铀溶液与吸附剂接触时间为10
‑
100min，更为优选的，所述含铀溶液与吸附剂接触时间为40
‑
60min。
[0019]作为本专利技术的优选方案，吸附过程的温度为25
±
5℃，在该温度范围内，分离效果较佳。
[0020]作为优选，吸附剂制备过程中，每g如结构式(I)所示的化合物溶解于130～150mL二氯甲烷中。
[0021]更加优选的，吸附剂与待吸附溶液的用量比例优选为：每5mL溶液对应0.1
‑
1g吸附剂，更为优选的，每5mL溶液对应0.1g吸附剂。
[0022]作为优选，本专利技术的吸附分离过程可以通过色谱柱完成，也可在震荡器等设备辅助下直接进行接触吸附。
[0023]本专利技术开发的吸附剂对铀的吸附容量大，吸附速度快，吸附条件温和，可以快速的实现含铀溶液(例如含铀废水或废液)中铀的去除，从而满足下游排放或使用要求。需要说明的是，本专利技术并不关注吸附剂对溶液中各元素的吸附选择性，本专利技术重点关注吸附剂对铀的去除率和吸附速度，适用于溶液中含铀需要进行除铀的场景。本专利技术方法操作简单，易于推广。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例中，溶液pH变化对吸附剂U吸附性能的影响。
具体实施方式
[0025]本专利技术实施例1
‑
3采用结构式(1)所示化合物制备吸附剂。
[0026][0027]实施例1
[0028]将1.0g对结构式(I)所示化合物溶解于130.0mL二氯甲烷中，充分溶解，在所得溶液中加入10.0gSiO2‑
P搅拌均匀，使SiO2‑
P与结构式(I)所示化合物混合均匀，经减压旋转蒸发使二氯甲烷挥发大部分至物料到近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下使有机分子进入SiO2‑
P孔径中，然后再将近干状态的物料在45℃下真空干燥24h，得到吸附剂。
[0029]实施例2
[0030]将0.5g对结构式(I)所示化合物溶解于75.0mL二氯甲烷中，充分溶解，在所得溶液中加入2.5gSiO2‑
P搅拌均匀，使SiO2‑
P与结构式(I)所示化合物混合均匀，经减压旋转蒸发使二氯甲烷挥发大部分至物料到近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下使有机分子进入SiO2‑
P孔径中，然后再将近干状态的物料在50℃下真空干燥24h，得到吸附剂。
[0031]实施例3
[0032]将0.7g对结构式(I)所示化合物溶解于70.0mL二氯甲烷中，充分溶解，在所得溶液中加入5g SiO2‑
P搅拌均匀，使SiO2‑
P与结构式(I)所示化合物混合均匀，经减压旋转蒸发使二氯甲烷挥发大部分至物料到近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下使有机分子进入SiO2‑
P孔径中，然后再将近干状态的物料在55℃下真空干燥24h，得到吸附剂。
[0033]实施例4～11
[0034](1)将铀盐溶于水溶液；配制成浓度为1.0
×
10
‑5M的含铀溶液，调节含铀溶液的pH值(实施例4<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效吸附铀的方法，其特征在于，包括如下步骤：含有铀的溶液与吸附剂接触进行吸附，铀被吸附剂吸附，从而实现溶液中铀的去除，所述吸附剂由如结构式(I)所示的化合物负载在载体上制成：所述的载体为被覆聚合物的大孔SiO2，所述被覆聚合物的大孔SiO2为硅基
‑
苯乙烯
‑
二乙烯基苯聚合物；所述吸附剂的制备方法如下：将如结构式(I)所示的化合物溶解于二氯甲烷中，在所得溶液中加入载体混合均匀，经旋蒸干燥后，得到吸附剂；旋蒸时，使大部分二氯甲烷挥发至近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下，杯芳烃衍生物进入载体的空隙中，然后将近干状态的物料在45～55℃下真空干燥至少24小时，得到吸附剂。2.如权利要求1所述的高效吸附铀的方法，其特征在于，吸附时，控制含铀溶液的pH为2
‑
9。3.如权利要求2所述的高效吸附铀的方法，其特征在于，吸附时，控制含铀溶液的pH为6
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安运，曹艺耀，杨啸帆，包恺悦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：