【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于放射性元素提取，具体涉及一种吸附材料及直接提取高放废液中锶的方法。
技术介绍
1、由于核能在大规模发电的同时不会产生温室气体，故出于能源的稳定需求和环境保护的压力，核能在接下来的几十年中有望持续并大规模发展。乏燃料后处理对核能安全、可持续发展十分重要。目前世界各国后处理厂都普遍采用的水法后处理技术中典型的工艺流程为purex流程，purex流程采用的是溶剂萃取法，其基于萃取剂tbp对不同氧化态的铀、钍、镎、钚及裂片元素的萃取能力有着显著的差别，从而进行铀、钍、镎、钚及裂片元素的净化及分离。在purex流程中产生的高放废液中包含有残存的u和pu(0.25％～0.50％)，次锕系元素np、am和cm，以及长寿命裂变产物sr和cs等，包含乏燃料95％以上的放射性，是一种放射性强、毒性大、释热率高和酸性强的废液。其中90sr的裂变产率高(235u核燃料为5.73％)，半衰期长(t1/2＝28.8年)，化学和生物毒性高，对生态系统和人类造成严重危害。此外，90sr具有嗜骨性和放射性，容易在人和动物的骨骼中积累，持续释放高能β射线，可能导致骨癌。通常90sr在衰变过程中伴随着热量的释放，是影响高放废液玻璃固化的不利因素之一。从高放废液中移除90sr对乏燃料的最终处置有以下几个好处：第一，消除了绝大部分的热负荷和辐射，大大的减少废物的体积并节省存储容量；第二，可以缩短高放废液地下处置的存储时间。此外，90sr可以衰变为90y，从高放废液中选择性分离90sr制备90sr-90y发生器，可以在放射性医学的应用中发挥重要作用。同时，9
2、目前高放废液大多为酸性废液，90sr以sr2+的形式存在于溶液中。由于高放废液组成复杂，且有些元素的性质与锶类似，这使得从高放废液中选择性除锶的工作具有相当难度。针对这一问题国内外研究人员开展了大量研究，所采用的方法主要包括沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、色层分离法和膜分离法。虽然溶剂萃取法较为成熟，萃取法也存在操作流程长、使用大量有机溶剂、产生废液多，且某些萃取剂价格高昂、合成困难、且毒性较强等问题，限制了其大规模的应用。吸附法因其流程短、操作简便、选择性高及适应性强等优点，受到了广泛的关注。有机离子交换树脂的机械性能好，再生能力强，操作较为简便，但其耐高温与耐辐照性能较差，在强酸性溶液中吸附容量较低，容易形成二次废物；大多数无机吸附剂虽然耐高温、耐辐照，但是其耐酸性较差，吸附平衡时间较长，吸附容量低。现有技术中有关于聚锑酸吸附锶性能的研究，但现有的聚锑酸材料对sr2+吸附动力学慢，吸附容量小。目前，尚未有完全满足在高酸、强辐照条件下，高效去除放射性废液中sr2+的吸附材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种改进的聚锑酸吸附材料及直接提取高放废液中锶的方法，该材料可以在高浓度的hno3溶液中稳定存在，且对sr2+有着高效的去除能力。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种吸附材料，为钒或铋掺杂改性的聚锑酸，呈粉末状，其中，元素钒或铋与锑的摩尔比为0.1:1～1：1。
4、本专利技术进一步提供了一种采用上述吸附材料直接提取高放废液中锶的方法，将钒或铋掺杂改性的聚锑酸吸附材料按照一定的固液比加入含锶的高放废液中，恒温水浴振荡一段时间，将吸附材料与溶液分离。
5、进一步，如上所述的直接提取高放废液中锶的方法，其中，优选钒掺杂改性的聚锑酸吸附材料。
6、进一步，如上所述的直接提取高放废液中锶的方法，其中，所述的固液比为1:20～1:500。
7、进一步，如上所述的直接提取高放废液中锶的方法，其中，恒温水浴的温度为25～55℃。
8、进一步，如上所述的直接提取高放废液中锶的方法，其中，吸附的时间为0.1～24h。
9、进一步，如上所述的直接提取高放废液中锶的方法，其中，所述高放废液的硝酸浓度为0.1～4mol/l。
10、进一步，如上所述的直接提取高放废液中锶的方法，其中，采用过滤的方式将吸附材料与溶液分离，分离后用等离子发射光谱仪(icp-aes)测定料液中锶离子的浓度。
11、本专利技术的有益效果如下：掺杂铋或钒后的聚锑酸未改变原有的烧绿石结构，在结构中(1 1 1)方向的孔道中具有可交换的h+，可以用于与溶液中的sr2+进行交换。同时此种材料具有较低的表面电势和高稳定性也有利于放射性废液中对sr2+的吸附。室温下，在3.0mol/l的硝酸溶液中，掺杂钒的聚锑酸对sr2+的去除率最高可达91.8％，分配系数kd为897.2ml/g。
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1.一种吸附材料，其特征在于，为钒或铋掺杂改性的聚锑酸，呈粉末状。
2.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于，元素钒或铋与锑的摩尔比为0.1:1～1：1。
3.一种采用权利要求1或2中所述吸附材料直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，将钒或铋掺杂改性的聚锑酸吸附材料按照一定的固液比加入含锶的高放废液中，恒温水浴振荡一段时间，将吸附材料与溶液分离。
4.如权利要求3所述的直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，优选钒掺杂改性的聚锑酸吸附材料。
5.如权利要求3或4所述的直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，所述的固液比为1:20～1:500。
6.如权利要求3或4所述的直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，恒温水浴的温度为25～55℃。
7.如权利要求3或4所述的直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，吸附的时间为0.1～24h。
8.如权利要求3或4所述的直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，所述高放废液的硝酸浓度为0.1～4mol/L。
9.如权利要求3或4所述的直接提取高
...【技术特征摘要】
1.一种吸附材料，其特征在于，为钒或铋掺杂改性的聚锑酸，呈粉末状。
2.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于，元素钒或铋与锑的摩尔比为0.1:1～1：1。
3.一种采用权利要求1或2中所述吸附材料直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，将钒或铋掺杂改性的聚锑酸吸附材料按照一定的固液比加入含锶的高放废液中，恒温水浴振荡一段时间，将吸附材料与溶液分离。
4.如权利要求3所述的直接提取高放废液中锶的方法，其特征在于，优选钒掺杂改性的聚锑酸吸附材料。
5.如权利要求3或4所述的直接提取高放废液中锶的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：晏太红，呼逸夫，王文涛，陈琦，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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