阅读说明：本技术 一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法 (Method for adsorbing uranium by adopting chemical adsorption fibers ) 是由 程威 原渊 李建华 邓锦勋 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及铀湿法冶金技术领域,具体公开了一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法,包括以下步骤：步骤一：取化学吸附纤维,浸入到植物多酚溶液中；步骤二：微波加热搅拌,得到改性化学吸附纤维；步骤三：将改性化学吸附纤维装入离子交换柱中；步骤四：清洗化学吸附纤维；步骤五：将含铀溶液以上进液的方式通过离子交换柱,进行吸附。本发明方法可以有效去除溶液中的铀,去除率达到98％以上,具有交换速率快,选择性强等优点,可以有效缩短处理铀的周期。(The invention relates to the technical field of uranium hydrometallurgy, and particularly discloses a method for adsorbing uranium by adopting chemisorption fibers, which comprises the following steps: the method comprises the following steps: soaking the chemical adsorption fiber into plant polyphenol solution; step two: heating and stirring by microwave to obtain modified chemical adsorption fiber; step three: loading the modified chemical adsorption fiber into an ion exchange column; step four: cleaning the chemical adsorption fiber; step five: and (3) passing the uranium-containing solution through an ion exchange column in a mode of feeding liquid above the uranium-containing solution for adsorption. The method can effectively remove uranium in the solution, has the removal rate of more than 98 percent, has the advantages of high exchange rate, strong selectivity and the like, and can effectively shorten the uranium processing period.)

一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法

技术领域

本发明属于铀湿法冶金技术领域，具体涉及一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法。

背景技术

在铀的湿法冶金中，常见方法包括离子交换和溶剂萃取。离子交换工艺，是一种从溶液中提取和分离铀的技术，通常是加入固相离子交换剂与含铀溶液作用，利用不同离子间的亲和力不同，有效分离铀。固相离子交换剂主要为离子交换树脂、化学吸附纤维、改性碳材料、膨润土、沸石以及生物吸附剂等。

植物多酚是分子中具有多个羟基的酚类总称，是植物体内最重要的次生代谢产物，含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素，是一种资源丰富且价廉易得的天然高分子化合物，易溶于水、乙醇、丙酮等，含有各种活性官能团(酚羟基、羧基等)，能与多种金属离子发生络合作用。植物多酚对金属离子的络合能力与分子量有关，分子量大，单个活性基团数目多，络合金属的能力就强。

李琳等利用橡椀植物多酚去除水中有毒的重金属(Pb、Cd和Cr等)，发现在中性或碱性条件下去除效果很好。张力平等研究发现，落叶松植物多酚能有效去除水中的Cu²⁺、Fe^{2 +}和Zn²⁺等有毒金属离子。而利用植物多酚与固体吸附剂的协同作用，吸附溶液中的铀，尚未见相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法，以有效缩短处理铀的周期。

本发明的技术方案如下：

一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法，包括以下步骤：

步骤一：取化学吸附纤维，浸入到植物多酚溶液中，化学吸附纤维与植物多酚溶液的体积比为1:3～1:20；

步骤二：微波加热到40～60℃，搅拌4～24h，得到改性化学吸附纤维；

步骤三：将改性化学吸附纤维装入离子交换柱中，化学吸附纤维的床层高度为0.7～2.5m；

步骤四：使用质量分数为0.5～0.8％的NaCl溶液清洗化学吸附纤维；

步骤五：将含铀溶液以上进液的方式通过离子交换柱，当吸附尾液铀浓度大于等于浸出液铀浓度99％以上时，停止吸附，分析化学吸附纤维容量。

步骤一中，所述的化学吸附纤维直径为35～50微米，交换容量为2.52mmol/g，比表面积≧16m²/g。

步骤一中，所述的化学吸附纤维为弱碱性阴离子化学吸附纤维，基体为聚丙烯腈，官能团为吡啶基。

步骤一中，所述的植物多酚溶液为葡萄多酚、橄榄多酚、苹果多酚、杠柳多酚、地榆多酚、荷叶多酚和柳兰多酚中的一种或多种混合物溶液。

步骤三中，将改性化学吸附纤维采用球状填料式堆积，装入离子交换柱中。

步骤四中，所述NaCl溶液的清洗体积为1.0～3.0BV，BV为化学吸附纤维的床层体积。

步骤五中，所述含铀溶液的铀浓度为0.5～15.0mg/L，氯离子浓度≦3000mg/L。

步骤五中，所述含铀溶液的pH＝6.0～8.5。

步骤五中，所述含铀溶液的进液速度为0.2～3.0BV/h。

步骤二中，微波加热的微波频率为2.45GHz，微波功率为90～500W。

本发明的显著效果在于：

本发明方法可以有效去除溶液中的铀，去除率达到98％以上，具有交换速率快，选择性强等优点，可以有效缩短处理铀的周期。

穿透前吸附尾液中的铀可以达到国家排放标准，能够承受一定浓度氯离子的干扰，未出现提前穿透的现象，取得较良好的效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种采用化学吸附纤维吸附铀的方法，包括以下步骤：

步骤一：取一定量化学吸附纤维，浸入到植物多酚溶液中，化学吸附纤维与植物多酚溶液的体积比为1:3～1:20；

所述的化学吸附纤维为弱碱性阴离子化学吸附纤维，基体为聚丙烯腈，官能团为吡啶基，纤维直径为35～50微米，交换容量为2.52mmol/g，比表面积≧16m²/g；

所述的植物多酚溶液为葡萄多酚、橄榄多酚、苹果多酚、杠柳多酚、地榆多酚、荷叶多酚和柳兰多酚中的一种或多种混合物溶液；

例如，所述的植物多酚溶液由荷叶多酚和柳兰多酚组成，荷叶多酚和柳兰多酚的摩尔比为(65～75％)：(25～35％)；

例如，所述的植物多酚溶液由橄榄多酚和葡萄多酚组成，橄榄多酚和葡萄多酚的摩尔比为(72～80％)：(20～28％)；

例如，所述的植物多酚溶液由葡萄多酚、橄榄多酚、荷叶多酚组成，葡萄多酚、橄榄多酚、荷叶多酚的摩尔比为55％：25％：20％；

例如，所述的植物多酚溶液由葡萄多酚、苹果多酚、橄榄多酚组成，葡萄多酚、苹果多酚、橄榄多酚的摩尔比为40％：35％：25％；

步骤二：微波加热到40～60℃，搅拌4～24h，得到改性化学吸附纤维；其中，微波加热的微波频率为2.45GHz，微波功率为90～500W；

步骤三：将改性化学吸附纤维采用球状填料式堆积，装入离子交换柱中，化学吸附纤维的床层高度为0.7～2.5m；

步骤四：使用质量分数为0.5～0.8％的NaCl溶液清洗化学吸附纤维，清洗体积为1.0～3.0BV，BV为化学吸附纤维的床层体积；

步骤五：将含铀溶液以上进液的方式通过离子交换柱，进液速度为0.2～3.0BV/h，当吸附尾液铀浓度大于等于浸出液铀浓度99％以上时，停止吸附，分析化学吸附纤维容量；

所述的含铀溶液，铀浓度为0.5～15.0mg/L，pH＝6.0～8.5，氯离子浓度≦3000mg/L。

实施例1

某含铀溶液主要成分如下：铀浓度为1.5mg/L，pH为6.80，氯离子浓度为2200mg/L；采用化学吸附纤维吸附铀，包括以下步骤：

步骤一：取1000mL化学吸附纤维，浸入到7500mL荷叶多酚和柳兰多酚混合溶液中，化学吸附纤维与植物多酚溶液的体积比为1:7.5；

步骤二：开启微波加热装置，频率为2.45GHz，功率为120W；

加热溶液到45℃，搅拌16h，得到改性化学吸附纤维；

步骤三：将改性化学吸附纤维采用球状填料式堆积，装入内径为50mm离子交换柱中，吸附纤维的床层高度为1.2m，床层体积为2355mL；

步骤四：使用质量分数0.6％的NaCl溶液清洗树脂，清洗体积为1.0BV，即2355mL；

步骤五：含铀溶液以上进液的方式通过离子交换柱，进液速度为0.6BV/h，即1413mL/h，当吸附尾液铀浓度≧1.49mg/L时，停止吸附，分析化学吸附纤维容量。

吸附工艺中，穿透时吸附尾液铀浓度小于0.05mg/L，饱和穿透比为1.26，化学吸附纤维的饱和容量为0.38mmolU/g干纤维。

实施例2

某含铀溶液主要成分如下：铀浓度为12.0mg/L，pH为7.50，氯离子浓度为1600mg/L；采用化学吸附纤维吸附铀，包括以下步骤：

步骤一：取1200mL化学吸附纤维，浸入到7200mL橄榄多酚和葡萄多酚混合溶液中，化学吸附纤维与植物多酚溶液的体积比为1:6.0；

步骤二：开启微波加热装置，频率为2.45GHz，功率为100W；

加热溶液到55℃，搅拌12h，得到改性化学吸附纤维；

步骤三：将改性化学吸附纤维采用球状填料式堆积，装入内径为40mm的离子交换柱中，吸附纤维的床层高度为0.9m，床层体积为1130mL；

步骤四：使用质量分数0.5％的NaCl溶液清洗树脂，清洗体积为1.5BV，即1695mL；

步骤五：含铀溶液以上进液的方式通过离子交换柱，进液速度为0.25BV/h，即283mL/h，当吸附尾液铀浓度≧11.9mg/L时，停止吸附，分析化学吸附纤维容量。

吸附工艺中，穿透时吸附尾液铀浓度小于0.05mg/L，饱和穿透比为1.47，化学吸附纤维的饱和容量为0.62mmolU/g干纤维。