Al(OH)3膠體和SiO2膠體的制備及其對(duì)鈾的吸附機(jī)理研究.pdf

1、地浸采鈾中，加入溶浸液后，溶浸液與礦巖發(fā)生反應(yīng)，生成大量白色膠體狀物，對(duì)礦層造成了嚴(yán)重阻塞，分析此白色膠體狀物中含有 Al(OH)3與SiO2膠體成分。Al(OH)3與SiO2膠體具有吸附性，能對(duì)Zn、Cr、Pb、Cu、Cd等重金屬進(jìn)行吸附。在核工業(yè)中，含鈾廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，可通過(guò)各種途徑進(jìn)入人體并對(duì)人體造成危害。本文研究了Al(OH)3與SiO2膠體的形成條件及對(duì)地浸采鈾的影響，并利用最佳條件下制備的Al(OH)3與SiO2膠體對(duì)

2、鈾進(jìn)行吸附處理。主要研究工作如下：
　　(1) Al(OH)3膠體的制備主要是向Al(NO3)3·9H2O溶液中滴加NH3·H2O。論文研究了pH值的改變對(duì)Al(OH)3膠體形成量的影響。結(jié)果表明，pH值在5-6時(shí)，最容易形成Al(OH)3膠體，在pH=7以前，NH3·H2O消耗量相差不大，當(dāng)pH大于8后，NH3·H2O消耗量急劇上升。由于SiO2膠體的穩(wěn)定區(qū)間為8-10，SiO2膠體是通過(guò)H2SO4(10％)控制Na2SiO3(

3、8%)與NaCl(15%)的混合液制備所得。對(duì)制備所得的Al(OH)3與SiO2膠體進(jìn)行激光粒度、SEM與EDS分析，結(jié)果顯示，制備所得的Al(OH)3與SiO2膠體純度是很高的，不含其它雜質(zhì)成分，主體粒徑都小于1000 nm。
　　(2)為了研究在地浸采鈾中膠體對(duì)礦層的阻塞及對(duì)鈾酰離子吸附遷移影響，采用硝酸鋁與氨水為原料制備Al(OH)3，并用在pH=6條件下制備所得的Al(OH)3對(duì)鈾進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究，考察了吸附的pH值、初始

4、濃度及吸附時(shí)間等對(duì)Al(OH)3吸附鈾的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用準(zhǔn)一級(jí)、復(fù)合二級(jí)與Elovich動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算與分析，得出Elovich動(dòng)力學(xué)方程更適合描述Al(OH)3對(duì)鈾吸附，吸附主要是表面吸附；使用Freundlich與Langmuir等溫吸附方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果表明 Langmuir模型更適合描述 Al(OH)3對(duì)鈾酰離子的吸附；對(duì)吸附前、后的Al(OH)3進(jìn)行SEM與激光粒度分析，結(jié)果顯示Al(OH)3膠體粒徑在吸附前

5、后發(fā)生了變化。
　　(3) SiO2膠體對(duì)鈾進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究探索了SiO2膠體對(duì)鈾的吸附機(jī)理。SiO2膠體對(duì)鈾的吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，吸附時(shí)間，鈾溶液的pH值，初始鈾濃度對(duì)吸附產(chǎn)生重要影響。使用pseudo-first-order, pseudo-second-order與Elovich動(dòng)力學(xué)方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果得出pseudo-second-order最適合用來(lái)描述鈾在SiO2膠體上的吸附行為。使用Langmuir，F(xiàn)reu