[go: up one dir, main page]

CN115029567A - 一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用 - Google Patents

一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115029567A
CN115029567A CN202210875092.2A CN202210875092A CN115029567A CN 115029567 A CN115029567 A CN 115029567A CN 202210875092 A CN202210875092 A CN 202210875092A CN 115029567 A CN115029567 A CN 115029567A
Authority
CN
China
Prior art keywords
uranium
lignin
adsorbent
adsorption
mass concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210875092.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郭丽君
张文华
石碧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan University
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN202210875092.2A priority Critical patent/CN115029567A/zh
Publication of CN115029567A publication Critical patent/CN115029567A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28019—Spherical, ellipsoidal or cylindrical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/0265—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries extraction by solid resins
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本申请提供一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用，属于离子吸附领域。将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，实现对铀的高效回收。

Description

一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用
技术领域
本申请涉及离子吸附领域，具体而言，涉及一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用。
背景技术
现有技术中，通常采用离子交换、萃取、金属还原沉淀等方法来对铀进行回收利用，但是，这些方法均存在回收利用率较低的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用，能够实现铀的高效回收。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用，木质素吸附剂为胺化木质素凝胶小球。
上述技术方案中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，能够实现对铀的高效回收。
在一些可选的实施方案中，使用木质素吸附剂在铀溶液中吸附铀。
上述技术方案中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，能够实现对铀溶液中的铀的高效回收。
在一些可选的实施方案中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，木质素吸附剂的质量浓度为20～400mg/L；
和/或，木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(20～400)：(1～50)。
上述技术方案中，在一些示例中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，将木质素吸附剂的质量浓度限定在20～400mg/L的范围内，能够使得木质素吸附剂在混合体系中具有适宜的质量浓度，从而提高木质素吸附剂对铀的回收利用率。
在一些示例中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，将木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比限定在(20～400)：(1～50)的范围内，能够使得混合体系中的木质素吸附剂与铀具有适宜的比例，从而有利于对铀进行回收利用。
在一些可选的实施方案中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，木质素吸附剂的质量浓度为30～150mg/L；
和/或，木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(30～150)：(10～30)。
上述技术方案中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，对木质素吸附剂的质量浓度以及木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比做进一步限定，能够进一步提高木质素吸附剂对铀的回收利用率。
在一些可选的实施方案中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，吸附时间为20～100min；
可选地，吸附时间为30～80min。
上述技术方案中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，将吸附时间限定在20～100min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为20min，是为了避免吸附时间太短导致木质素吸附剂吸附到的铀太少，从而保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定为100min，是为了最大化的实现对铀的回收。
进一步地，将吸附时间限定在30～80min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为30min，是为了进一步提高木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定在80min，是由于木质素吸附剂对铀的吸附存在饱和，将吸附时间的上限设定在该值，能够在保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率的情况下，避免木质素吸附剂对铀的吸附达到饱和后造成的时间浪费问题。
在一些可选的实施方案中，使用木质素吸附剂在含盐核废水中吸附铀。
上述技术方案中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，能够实现对含盐核废水中的铀的高效回收，进而在一定程度上解决现阶段难以对含盐的放射性废水中的铀进行高效回收利用的问题。
在一些可选的实施方案中，含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度为0.6～6mol/L；
可选地，以摩尔浓度计：盐溶液包括0.1～1mol/L的NaCl、0.4～4mol/L的Na2SO4以及0.1～1mol/L的NaNO3。
上述技术方案中，使用木质素吸附剂对含盐核废水中的铀进行吸附的步骤中，将含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度限定在0.6～6mol/L的范围内，是由于实际应用生产中含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度大概就在这个范围内，将盐溶液的摩尔浓度限定在该范围内，能够较为真实地模拟实际回收环境，以便更好地指导后续的实际应用。
进一步地，使用木质素吸附剂对含盐核废水中的铀进行吸附的步骤中，采用上述组分以及配比的盐溶液能够更加真实地模拟实际回收环境，从而更好地指导后续的实际应用。
在一些可选的实施方案中，在含盐核废水中吸附铀的步骤中，吸附时间为10～100min；
可选地，吸附时间为20～60min。
上述技术方案中，在含盐核废水中吸附铀的步骤中，将吸附时间限定在10～100min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为10min，是为了避免吸附时间太短导致木质素吸附剂吸附到的铀太少，从而保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定为100min，是为了最大化的实现对铀的回收。
进一步地，将吸附时间限定在20～60min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为20min，是为了进一步提高木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定在60min，是由于木质素吸附剂对铀的吸附存在饱和，将吸附时间的上限设定在该值，能够在保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率的情况下，避免木质素吸附剂对铀的吸附达到饱和后造成的时间浪费问题。
在一些可选的实施方案中，使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附，便于尽可能封闭整个处理系统，降低或消除铀暴露风险。
上述技术方案中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，凭借木质素吸附剂对铀的特异性吸附作用，能够通过固定床的方式来实现对铀的回收利用，而在一定程度上解决目前的大多数吸附剂难以在固定床条件下使用的问题。
在一些可选的实施方案中，在使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中，木质素吸附剂的流量为1～20mL/min。
上述技术方案中，在使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中，将木质素吸附剂的流量限定在1～20mL/min的范围内，能够使得木质素吸附剂具有适宜的流量，从而更好地吸附回收铀。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为参照试验例1进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球以及碱木质素对在铀溶液中对铀的吸附性能结果图；
图2为参照试验例2进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球对含盐量不同的铀的盐溶液中的铀的吸附性能结果图；
图3为参照试验例3进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球的循环吸附性能结果图；
图4为参照试验例4进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球的循环洗脱性能结果图；
图5为参照试验例5进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时的穿透曲线结果图；
图6为参照试验例6进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时对铀的洗脱性能结果图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。
现有技术中，核工业会产生大量的含铀废水，为了避免造成环境污染以及考虑到绿色发展的理念，需要对废水中的铀进行回收利用，然而，现有的铀回收方式均存在回收利用较低的问题。
发明人研究发现，通过将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，利用胺化木质素凝胶小球对铀的吸附作用，能够实现铀的高效回收。
下面对本申请实施例的一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用进行具体说明。
本申请实施例提供一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用，木质素吸附剂为胺化木质素凝胶小球。
本申请中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，能够实现铀的高效回收。
需要注意的是，胺化木质素凝胶小球的制备方法不做具体限定，可以按照本领域常规方法进行制备。
作为一种示例，使用木质素吸附剂在铀溶液中吸附铀。
该实施方式中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，能够实现对含铀溶液中的铀的高效回收。
需要注意的是，考虑到木质素吸附剂对铀的吸附回收率，可以对混合体系中的木质素吸附剂的质量浓度进行调整。
作为一种示例，在铀溶液中吸附铀的步骤中，木质素吸附剂的质量浓度为20～400mg/L，和/或，木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(20～400)：(1～50)：例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L和400mg/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为20：1、20：4、20：10、20：20、20：30、20：40、20：50、400：1、400：4、400：10、400：20、400：30、400：40和400：50中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在一些示例中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，将木质素吸附剂的质量浓度限定在20～400mg/L的范围内，能够使得木质素吸附剂在混合体系中具有适宜的质量浓度，从而提高木质素吸附剂对铀的回收利用率。
在一些示例中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，将木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比限定在(20～400)：(1～50)的范围内，能够使得混合体系中的木质素吸附剂与铀具有适宜的比例，从而有利于对铀进行回收利用。
需要说明的是，“和/或”表示的是可以同时满足以上两个条件，也可以是仅满足其中一个条件。
作为一种示例，在铀溶液中吸附所述铀的步骤中，木质素吸附剂的质量浓度为30～150mg/L，和/或，木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(30～150)：(10～30)：例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度为30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、100mg/L、110mg/L、120mg/L、130mg/L、140mg/L和150mg/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为30：10、30：20、30：30、50：10、50：20、50：30、50：10、150：10、150：20和150：30中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，对木质素吸附剂的质量浓度以及木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比做进一步限定，能够进一步提高木质素吸附剂对铀的回收利用率。
需要注意的是，考虑到木质素吸附剂对铀的吸附回收率，可以对吸附时间进行调整。
作为一种示例，在铀溶液中吸附铀的步骤中，吸附时间为20～100min，例如但不限于吸附时间为20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min和100min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
可选地，吸附时间为30～80min，例如但不限于吸附时间为20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min和100min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在铀溶液中吸附铀的步骤中，将吸附时间限定在20～100min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为20min，是为了避免吸附时间太短导致木质素吸附剂吸附到的铀太少，从而保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定为100min，是为了最大化的实现对铀的回收。
进一步地，将吸附时间限定在30～80min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为30min，是为了进一步提高木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定在80min，是由于木质素吸附剂对铀的吸附存在饱和，将吸附时间的上限设定在该值，能够在保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率的情况下，避免木质素吸附剂对铀的吸附达到饱和后造成的时间浪费问题。
需要注意的是，目前的铀回收方法(比如离子交换、萃取、金属还原沉淀等)基本难以对含盐核废水中的铀进行回收，特别是高盐溶液中的铀。
发明人研究发现，通过将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，能够实现对含盐核废水中的铀的高效回收。
作为一种示例，使用木质素吸附剂在含盐核废水中吸附铀。
该实施方式中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，通过吸附剂对铀的吸附作用，能够实现对含盐核废水中的铀的高效回收，进而在一定程度上解决现阶段难以对含盐的放射性废水中的铀进行高效回收利用的问题。
需要注意的是，考虑到木质素吸附剂对铀的吸附回收率，可以对混合体系中的木质素吸附剂的质量浓度进行调整。
作为一种示例，在含盐核废水中吸附铀的步骤中，木质素吸附剂的质量浓度为20～400mg/L，和/或，木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(20～400)：(1～50)：例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L和400mg/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为20：1、20：4、20：10、20：20、20：30、20：40、20：50、400：1、400：4、400：10、400：20、400：30、400：40和400：50中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
需要注意的是，为了能够较为真实地模拟实际回收环境，可以对含盐核废水中的铀浓度进行调整。
作为一种示例，含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度为0.6～6mol/L，例如但不限于摩尔浓度为0.6mol/L、1mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L和6mol/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
可选地，以摩尔浓度计：盐溶液包括0.1～1mol/L(例如但不限于摩尔浓度为0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L和1mol/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值)的NaCl、0.4～4mol/L(例如但不限于摩尔浓度为0.4mol/L、1mol/L、2mol/L、3mol/L和4mol/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值)的Na2SO4以及0.1～1mol/L(例如但不限于摩尔浓度为0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L和1mol/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值)的NaNO3。
该实施方式中，使用木质素吸附剂对含盐核废水中的铀进行吸附的步骤中，将含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度限定在0.6～6mol/L的范围内，是由于实际应用生产中含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度大概就在这个范围内，将盐溶液中的摩尔浓度限定在该范围内，能够较为真实地模拟实际回收环境，以便更好地指导后续的实际应用。
进一步地，使用木质素吸附剂对含盐核废水中的铀进行吸附的步骤中，采用上述组分以及配比的盐溶液能够更加真实地模拟实际回收环境，从而更好地指导后续的实际应用。
需要注意的是，考虑到木质素吸附剂对铀的吸附回收率，可以对吸附时间进行调整。
作为一种示例，在含盐核废水中吸附铀的步骤中，吸附时间为10～100min，例如但不限于吸附时间为10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min和100min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
可选地，吸附时间为20～60min，例如但不限于吸附时间为20min、30min、40min、50min和60min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在含盐核废水中吸附铀的步骤中，将吸附时间限定在10～100min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为10min，是为了避免吸附时间太短导致木质素吸附剂吸附到的铀太少，从而保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定为100min，是为了最大化的实现对铀的回收。
进一步地，将吸附时间限定在20～60min的范围内，其中，将吸附时间的下限设定为20min，是为了进一步提高木质素吸附剂对铀的吸附回收率，将吸附时间的上限设定在60min，是由于木质素吸附剂对铀的吸附存在饱和，将吸附时间的上限设定在该值，能够在保证木质素吸附剂对铀的吸附回收率的情况下，避免木质素吸附剂对铀的吸附达到饱和后造成的时间浪费问题。
需要注意的是，通过固定床的方式来进行铀回收具有成本低、操作简单以及能够降低铀的暴露风险的优势，但是，目前的吸附剂大都难以在固定床条件下进行使用。
发明人研究发现，胺化木质素凝胶小球能够在固定床的条件下进行使用，从而使得铀回收具有回收工艺简单、回收成本低以及铀的暴露风险小的优势。
作为一种示例，使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附。
该实施方式中，将胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，凭借木质素吸附剂对铀的吸附作用，能够通过固定床的方式来实现对铀的回收利用，进而在一定程度上解决目前的大多数吸附剂难以在固定床条件下使用的问题。
需要注意的是，考虑到木质素吸附剂对铀的吸附回收率，可以在使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中对木质素吸附剂的质量浓度进行调整。
作为一种示例，在使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中，木质素吸附剂的质量浓度为20～400mg/L，和/或，木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(20～400)：(1～50)：例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L和400mg/L中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；例如但不限于木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为20：1、20：4、20：10、20：20、20：30、20：40、20：50、400：1、400：4、400：10、400：20、400：30、400：40和400：50中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
需要注意的是，考虑到木质素吸附剂对铀的回收利用率，可以对固定床的使用参数进行调整。
作为一种示例，在使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中，木质素吸附剂的流量为1～20mL/min，例如但不限于流量为1mL/min、2mL/min、3mL/min、4mL/min、5mL/min、10mL/min、15mL/min和20mL/min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在使用木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中，将木质素吸附剂的流量限定在1～20mL/min的范围内，能够使得木质素吸附剂具有适宜的流量，从而更好地吸附回收铀。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
各实施例均按照下述方法进行制备和测试。
一、胺化木质素凝胶小球的制备
将2g碱木质素、3g聚乙烯亚胺、0.15g聚乙二醇、0.3g十二烷基苯磺酸钠和0.2g海藻酸钠混合，在温度为60℃、转速为150rmp的条件下搅拌反应1h；然后，向混合体系中加入120mL液体石蜡进行，继续在温度为60℃、转速为150rmp的条件下搅拌反应1h；然后，向混合体系中加入2.5mL环氧氯丙烷，继续在温度为60℃、转速为150rmp的条件下搅拌反应1h；最后，对混合体系进行旋蒸，并交替使用乙醇和石油醚对得到的固体粉末进行洗涤，得到胺化木质素凝胶小球。
二、胺化木质素凝胶小球的性能测试
试验例1
测试上述制备得到的胺化木质素凝胶小球对铀的中性溶液中的铀的吸附性能
采用质量浓度为100mg/L的上述胺化木质素凝胶小球(AL-PEI/GMS)作为实验组吸附剂，采用质量浓度为100mg/L的碱木质素(AL)作为对照组，分别测试不同吸附剂对铀溶液中的铀(U)的吸附性能。其余测试条件为：温度为25℃、铀质量浓度为20mg/L、吸附时间90min。
图1为参照试验例1进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球以及碱木质素对在铀溶液中对铀的吸附性能结果图。
参阅图1，由吸附结果可知，在铀溶液中，胺化木质素凝胶小球对铀的吸附容量高达19.65mg/g，而碱木质素对铀的吸附容量仅为0.51mg/g，说明胺化木质素凝胶小球对铀中性溶液中的铀具有优异的吸附性能。
试验例2
测试上述制备得到的胺化木质素凝胶小球对铀的盐溶液中的铀的吸附性能
采用质量浓度为100mg/L的上述胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，分别测试胺化木质素凝胶小球对含盐量不同(通过加入不同种类以及浓度的盐溶液来模拟不同体系的含盐核废水)的铀的盐溶液中的铀的吸附性能。其中，C(NaCl)＝1M，C(Na2SO4)＝4M，C(NaNO3)＝1M；其余测试条件为：温度为25℃、铀质量浓度为20mg/L、吸附时间90min。
图2为参照试验例2进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球对含盐量不同的铀的盐溶液中的铀的吸附性能结果图。
参阅图2，由吸附结果可知，胺化木质素凝胶小球对含盐量不同的铀的盐溶液中的铀的吸附容量均高达19mg/g，说明胺化木质素凝胶小球对含盐量不同的铀的盐溶液中的铀均具有优异的吸附性能。
试验例3
测试上述制备得到的胺化木质素凝胶小球的循环吸附性能
采用质量浓度为100mg/L的上述胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，连续测试30次胺化木质素凝胶小球对铀溶液中的铀的去除率。其余测试条件为：温度为25℃、铀质量浓度为20mg/L。
图3为参照试验例3进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球的循环吸附性能结果图。
参阅图3，由去除率结果可知，胺化木质素凝胶小球连续使用30次后，对铀的去除率仍高达95％以上，说明胺化木质素凝胶小球对铀溶液中的铀具有优异的循环吸附性能。
试验例4
测试上述制备得到的胺化木质素凝胶小球的循环洗脱性能
采用质量浓度为100mg/L的上述胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，对吸附有铀的胺化木质素凝胶小球的洗脱率连续测试30次。其中，洗脱剂为1M的碳酸钠，其余测试条件为：温度为25℃。
图4为参照试验例4进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球的循环洗脱性能结果图。
参阅图4，由洗脱效率结果可知，胺化木质素凝胶小球连续使用30次后，对铀的洗脱效率仍高达70％以上，说明胺化木质素凝胶小球对铀具有较高的回收率。
试验例5
测试上述制备得到的胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时的穿透点
采用质量浓度为100mg/L的上述胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，测试胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时的穿透点。其中，固定床中吸附柱的直径为2cm、高度为8cm，胺化木质素凝胶小球的流速为20mL/min；其余测试条件为：温度为25℃、铀质量浓度为20mg/L。
图5为参照试验例5进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时的穿透曲线结果图。
参阅图5，由穿透曲线可知，胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时的穿透点高达465BV，说明将胺化木质素凝胶小球在固定床中使用时，胺化木质素凝胶小球对铀展现出优异的吸附性能。
试验例6
测试上述制备得到的胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时的洗脱性能
采用质量浓度为100mg/L的上述胺化木质素凝胶小球作为吸附剂，对吸附有铀的胺化木质素凝胶小球的洗脱性能进行测试。其中，洗脱液为6BV的1M的碳酸钠，固定床中吸附柱的直径为2cm、高度为8cm，胺化木质素凝胶小球的流速为20mL/min；其余测试条件为：温度为25℃。
图6为参照试验例6进行实验，得到的胺化木质素凝胶小球在固定床中应用时对铀的洗脱性能结果图。
参阅图6，由解析曲线可知，胺化木质素凝胶小球在固定床中对铀进行洗脱测试时，洗脱液中的铀的最高质量浓度为123.67mg/L，说明说明将胺化木质素凝胶小球在固定床中使用时，胺化木质素凝胶小球对铀具有较高的回收率。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，所述木质素吸附剂为胺化木质素凝胶小球。
2.根据权利要求1所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，使用所述木质素吸附剂在铀溶液中吸附所述铀。
3.根据权利要求2所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，在所述铀溶液中吸附所述铀的步骤中，所述木质素吸附剂的质量浓度为20～400mg/L；
和/或，所述木质素吸附剂的质量浓度与铀的质量浓度比为(20～400)：(1～50)。
4.根据权利要求3所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，在所述铀溶液中吸附所述铀的步骤中，所述木质素吸附剂的质量浓度为30～150mg/L；
和/或，所述木质素吸附剂的质量浓度与所述铀的质量浓度比为(30～150)：(10～30)。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，在所述铀溶液中吸附所述铀的步骤中，吸附时间为20～100min；
可选地，所述吸附时间为30～80min。
6.根据权利要求1所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，使用所述木质素吸附剂在含盐核废水中吸附所述铀。
7.根据权利要求6所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，所述含盐核废水中的盐溶液的摩尔浓度为0.6～6mol/L；
可选地，以摩尔浓度计：所述盐溶液包括0.1～1mol/L的NaCl、0.4～4mol/L的Na2SO4以及0.1～1mol/L的NaNO3。
8.根据权利要求6或7所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，在所述含盐核废水中吸附所述铀的步骤中，吸附时间为10～100min；
可选地，所述吸附时间为20～60min。
9.根据权利要求1、2或6所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，使用所述木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附。
10.根据权利要求9所述的木质素吸附剂在铀吸附中的应用，其特征在于，在所述使用所述木质素吸附剂以固定床的方式对铀进行吸附的步骤中，所述木质素吸附剂的流量为1～20mL/min。
CN202210875092.2A 2022-07-25 2022-07-25 一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用 Pending CN115029567A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210875092.2A CN115029567A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210875092.2A CN115029567A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115029567A true CN115029567A (zh) 2022-09-09

Family

ID=83131191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210875092.2A Pending CN115029567A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115029567A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115478164A (zh) * 2022-10-25 2022-12-16 四川大学 一种木质素吸附剂在铀钍分离中的应用
CN116396525A (zh) * 2023-03-28 2023-07-07 福建农林大学 藻酸盐-木质素复合气凝胶材料及其制备方法
CN117797779A (zh) * 2024-01-23 2024-04-02 四川大学 偕胺肟改性木质素基吸附剂、制备方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165994C1 (ru) * 2000-03-21 2001-04-27 Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии Способ извлечения урана из рудных материалов
EP2548978A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-23 Clariant S.A., Brazil Binder composition for the agglomeration of fine minerals and pelletizing process using the same
RU2591956C1 (ru) * 2014-12-29 2016-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ извлечения микроконцентраций урана из водных растворов
CN114522673A (zh) * 2022-04-12 2022-05-24 四川大学 一种碱木质素吸附剂在锕系重金属吸附中的应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165994C1 (ru) * 2000-03-21 2001-04-27 Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии Способ извлечения урана из рудных материалов
EP2548978A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-23 Clariant S.A., Brazil Binder composition for the agglomeration of fine minerals and pelletizing process using the same
CN105039688A (zh) * 2011-07-21 2015-11-11 科莱恩金融(Bvi)有限公司 用于精细矿物的聚集的粘结剂组合物和使用其的粒化方法
RU2591956C1 (ru) * 2014-12-29 2016-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ извлечения микроконцентраций урана из водных растворов
CN114522673A (zh) * 2022-04-12 2022-05-24 四川大学 一种碱木质素吸附剂在锕系重金属吸附中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国材料研究学会等: "《铀的提取与精制工艺学》", 中国铁道出版社, pages: 167 - 34 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115478164A (zh) * 2022-10-25 2022-12-16 四川大学 一种木质素吸附剂在铀钍分离中的应用
CN115478164B (zh) * 2022-10-25 2023-07-11 四川大学 一种木质素吸附剂在铀钍分离中的应用
CN116396525A (zh) * 2023-03-28 2023-07-07 福建农林大学 藻酸盐-木质素复合气凝胶材料及其制备方法
CN117797779A (zh) * 2024-01-23 2024-04-02 四川大学 偕胺肟改性木质素基吸附剂、制备方法及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115029567A (zh) 一种木质素吸附剂在铀吸附中的应用
Rosenberg et al. Uranium remediation by ion exchange and sorption methods: a critical review
CN103193289B (zh) 一种含铀废水中铀的回收方法
CN109266851B (zh) 一种通过磁性微孔锂吸附剂提取锂的方法
CN104310521B (zh) 同时去除并分别回收水体中重金属离子与酚类物质的方法
CN113083238B (zh) 一种氨基硫脲功能化氧化石墨烯/壳聚糖复合吸附剂及其制备方法与应用
CN110923480B (zh) 氨基咪唑型离子液体负载树脂在吸附分离铼或锝中的应用
CN111359585B (zh) 一种离子液体共价键合固载硅基材料，制备方法及其应用
CN104402054B (zh) 一种离子交换法从钨酸盐溶液中深度除钼的方法
CN105107466A (zh) 一种含偕胺肟基的插层型蒙脱石材料对水中铀的回收方法
CN103886925A (zh) 六氟化铀碱吸收液废液中铀与氟的回收方法
CN110314665A (zh) 一种温敏性水凝胶吸附剂及其制备方法和应用
Wizan et al. Adsorption of Uranium (VI) from Copper solution using Varion-AP and A500 resins: Kinetics and isotherm study
CN110724838A (zh) 一种从含钨和钼的废催化剂中分离钨和钼的方法
CN106732832B (zh) 利用金属盐溶液回收edta金属络合物及再生氯型阴离子交换树脂的方法
CN112403439B (zh) 一种分离铀的材料及其制备方法
CN114505060A (zh) 一种复合型吸附剂及其制备方法和应用
Ho et al. Adsorption on inorganic materials—VIII: Adsorption of iodide on AgCl-filled carbon
CN108707766A (zh) 一种从石煤酸浸液中分离回收铀和钼的方法
CN112680609B (zh) 一种钚回收离子液体萃取剂及其从含钚废液中萃取分离钚的方法
CN114259997B (zh) 一种高强度铷/铯特效吸附剂及其制备方法和应用
CN104611560A (zh) 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法
CN110316793A (zh) 一种从含锑废水中吸附剥离锑的方法
CN116282652A (zh) 一种工业废水中重金属资源化提取方法
CN112915986A (zh) 一种用于脱汞的交换有三价铁离子的磺酸树脂脱汞剂及其再生方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination