Al(OH)3膠體和SiO2膠體的制備及其對鈾的吸附機(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，含鈾廢水會對環(huán)境造成污染，可通過各種途徑進(jìn)入人體并對人體造成危害。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

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H2SO4(10％)控制Na2SiO3(

3、8%)與NaCl(15%)的混合液制備所得。對制備所得的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礦層的阻塞及對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Al(OH)3吸附鈾的影響。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用準(zhǔn)一級、復(fù)合二級與Elovich動力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算與分析，得出Elovich動力學(xué)方程更適合描述Al(OH)3對鈾吸附，吸附主要是表面吸附；使用Freundlich與Langmuir等溫吸附方程對實(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對鈾酰離子的吸附；對吸附前、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膠體對鈾進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究探索了SiO2膠體對鈾的吸附機(jī)理。SiO2膠體對鈾的吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，吸附時(shí)間，鈾溶液的pH值，初始鈾濃度對吸附產(chǎn)生重要影響。使用pseudo-first-order, pseudo-second-order與Elovich動力學(xué)方程對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果得出pseudo-second-order最適合用來描述鈾在SiO2膠體上的吸附行為。使用Langmuir，F(xiàn)reu