[發(fā)明專利]采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210383090.8
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102863045A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳樹森;王鳳菊
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京化工冶金研究院
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/62;B01J20/24;C02F101/20
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及酸性含鈾廢水中吸附鈾的技術(shù)，具體涉及一種采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法。

背景技術(shù)

生物吸附重金屬是一個新興的研究領(lǐng)域，在近十幾年中對生物吸附重金屬的研究取得了較大進(jìn)展，大量研究表明一些微生物如細(xì)菌、真菌、藻類以及生物高分子等對金屬離子都有很強(qiáng)的吸附能力。生物吸附（biosorption）是指經(jīng)過一系列生物化學(xué)作用使重金屬離子被生物材料吸附，這些作用包括絡(luò)合、螯合、離子交換、轉(zhuǎn)化、吸收和無機(jī)微沉淀等。生物吸附法作為回收重金屬或處理重金屬污染的一項新技術(shù)與其它同類技術(shù)（如化學(xué)沉淀、活性炭吸附、離子交換、電滲析等）相比具有以下優(yōu)點：（1）生物吸附材料來源廣泛，品種豐富，成本低；（2）吸附速度快、吸附量大、選擇性好；（3）處理效率高，pH值和溫度范圍寬；（4）投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，可有效地選擇回收一些貴重金屬；（5）用一般的化學(xué)方法就可以解吸生物材料上吸附的金屬離子，且解吸后的生物材料可再次吸附。由于生物吸附法具有以上顯著的優(yōu)點，因而在含鈾水溶液的分離提純和廢水處理領(lǐng)域受到了人們的日益重視和青睞[Das?N.Hydrometallurgy，2010，103(1-4)：180-189]。生物吸附技術(shù)在分離提純鈾及處理低含量放射性廢水方面有著廣闊的前景，深入進(jìn)行這方面的研究，具有較好的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。

通過生物高分子材料改性來模擬生物吸附過程能有效地對單一金屬進(jìn)行分離，已經(jīng)受到科學(xué)家們的普遍關(guān)注。生物高分子材料有纖維素、木質(zhì)素、甲殼質(zhì)、殼聚糖、蛋白質(zhì)和核酸等，這些材料來源廣泛，成本低是金屬生物吸附分離令人關(guān)注的重要方面。這些生物高分子材料可以進(jìn)行化學(xué)修飾，引入對金屬識別的活性基團(tuán)，從而達(dá)到吸附單一金屬離子的目的。化學(xué)修飾具有靈活可控的特點，也是生物高分子材料令人青睞的獨特之處。

殼聚糖(chitosan)是甲殼素脫乙酰基產(chǎn)物，其分子中含有氨基、羥基，能與重金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，因而在重金屬冶金和廢水處理中研究較多。殼聚糖及其衍生物具有成本低、可生物降解、有生物相容性、無毒、生物親和性好、易于化學(xué)改性等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于水處理、膜技術(shù)、醫(yī)藥、生物工程、紡織等領(lǐng)域，是很有前景的生物高分子[Muzzarelli?R?A?A.Carbohydrate?polymers,2011,84(1)：54-63]。殼聚糖本身也是金屬離子的吸附劑，但由于殼聚糖是一種線形聚合物，在酸性條件下易軟化流失，應(yīng)用過程中受到限制，通常采用交聯(lián)或化學(xué)修飾的途徑來改善殼聚糖的物理性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對鈾礦冶金工藝中含鈾廢水處理工藝復(fù)雜、操作費(fèi)用和原材料成本相對較高等問題，提供一種采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法，以解決鈾礦冶工藝中廢水處理過程中存在的問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法，其采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水；所述的改性殼聚糖吸附劑為三乙烯四胺改性殼聚糖基吸附劑、乙二胺改性殼聚糖基吸附劑、二乙烯三胺改性殼聚糖基吸附劑或四乙烯五胺改性殼聚糖基吸附劑中的一種或多種。

如上所述的一種采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法，其所述的酸性含鈾廢水，其pH為4~5，鈾濃度在5~65mg/L。

如上所述的一種采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法，其每處理1L酸性含鈾廢水，需要加入0.34~4.35g的三乙烯四胺改性殼聚糖基吸附劑、或者0.51~6.51g乙二胺改性殼聚糖基吸附劑、或者0.42~5.37g二乙烯三胺改性殼聚糖基吸附劑、或者0.36~4.65g四乙烯五胺改性殼聚糖基吸附劑。

如上所述的一種采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的方法，其對吸附鈾的改性殼聚糖吸附劑中鈾的解吸采用2~4mol/L?HCl作為解吸劑。

本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明針對鈾礦冶金工藝中含鈾廢水處理工藝復(fù)雜、操作費(fèi)用和原材料成本相對較高等問題，采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水，研究表明改性殼聚糖吸附劑對鈾的吸附效果比較好，對低濃度含鈾廢水中鈾的去除率高，去除率＞95%。

附圖說明

圖1為實施例1中pH值對CATT鈾吸附容量的影響圖；

圖2為采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水的鈾吸附容量圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的采用改性殼聚糖吸附劑處理酸性含鈾廢水作進(jìn)一步描述。