[發明專利]一種水葫蘆生物質采鈾方法

在審

• 申請號: 201710938371.8
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN108101139A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 黃德娟;任強;郭正遠;黃德超;陳睿;黎武元;李天文
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/22;B01J20/30;C02F9/04;G21F9/06;G21F9/12;G21F9/14;C12M1/107;C02F101/00;C02F101/20
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 郭顯文

水葫蘆生物質采鈾就是將大量水葫蘆生物質投入鈾尾礦液中，待水中鈾被生物質吸附到一定程度后，對鈾尾礦液進行過濾，得到的富鈾生物質進行沼氣發酵處理，發酵的殘余物烘成沼渣餅，經高溫焚燒，形成含鈾生物礦石。其具體步驟為：（1）制取水葫蘆生物質；（2）對鈾尾礦液進行PH調節，攪拌吸附處理；（3）待鈾被吸附到一定程度后，過濾，得到的濾渣進行沼氣發酵；（4）發酵殘余物進行烘干，高溫焚燒處理，留下灰分即是含鈾生物礦石。本發明具有回收率高，操作簡便，成本低廉，節能環保等優點。

技術領域

本發明提供一種從鈾尾礦液中采集鈾的方法，利用水葫蘆生物質吸附水體中的鈾，再將所得含鈾生物質進行沼氣發酵，發酵殘余物進行烘干處理后經高溫焚燒形成含鈾生物礦石。本專利申請請求申請號為2017103377111、名稱為“一種水葫蘆干粉吸附劑及吸附鈾與后處理工藝”的專利申請的優先權。

背景技術

鈾礦開采過程處理工藝繁多，廢水量大。鈾礦水冶的傳統工藝為礦石采集、破碎浸出、提取濃縮，水冶產物在高溫干燥下得到黃餅，經化學處理轉化成六氟化鈾，在這一系列的生產過程中會產生不同濃度、不同酸堿環境的含鈾廢水。廢水造成的污染有以下幾方面:( 1) 含鈾廢水呈酸性侵蝕地環境、破壞酸堿平衡、加快了廢水中的離子遷移速率；( 2) 重金屬污染，鈾礦礦床中常含有重金屬元素 Cd、Cu、Hg、Mo、Pb 等，在開采過程隨冶煉廢水排放到環境中；( 3) 廢水中含有的放射性元素，對環境造成放射性污染。含鈾廢水中的鈾既具有重金屬元素的化學毒性，又有放射性核素特有的輻射危害，同時能在酸性環境下快速遷移是廢水污染自然環境的主要原因。鈾污染環境后通過生物富集和食物鏈傳遞最終進入人體，危害到人類健康。鈾在人體內主要由腎臟進行代謝，因此腎臟受損最為嚴重。在人體內，鈾不僅表現出其重金屬元素的化學毒性，它的放射性能直接作用于機體的氨基酸、核酸等重要組成部分改變其結構并誘發一系列的生理病變造成基因突變、生物畸形等種種可遺傳的重大危害。同時，由于鈾的危害有隱蔽行、潛伏性和累積性，普通民眾難以察覺無法采取有效防護措施，因此鈾元素污染必須從源頭根治。傳統的化學沉淀法，電解法，膜分離技術成本大，技術要求高，對低濃度鈾的提取效果不明顯。

水葫蘆生物質含有多種活性基團，鈾離子可以通過與其表面的自由基團絡合而被吸附。水葫蘆生物質孔隙率高，比表面積大，取材方便。同時水葫蘆碳氮比15:1，是適宜的厭氧發酵底物，產甲烷率高。因此用水葫蘆生物質吸附鈾再進行厭氧發酵產沼氣，得到的殘余物再進行鈾的提取是一種對鈾尾礦液處理的有效途徑。

發明內容

針對上述情況,本發明提供一種鈾尾礦液中鈾的采集方法，該方法是將水葫蘆生物質置入鈾尾礦液中，水葫蘆生物質對鈾進行高效吸附，過濾后對富鈾生物質進行發酵處理，發酵殘余物進行烘干高溫焚燒處理，得到鈾生物礦石。該方法具有操作簡便，成本低廉，回收效率高，節能環保等多重優點。

具體步驟為：（1）制取水葫蘆生物質；

（2）對鈾尾礦液進行PH調節，攪拌吸附處理；

（3）待鈾被吸附飽和后,過濾,得到的濾渣進行沼氣發酵；

（4）發酵殘余物進行烘干，高溫焚燒處理。

進一步措施是：

將收取的水葫蘆用清水沖洗干凈，去除根部后，放入烘干室烘干，之后用粉碎機粉碎，經200目濾篩過濾得到水葫蘆生物質粉末。

之后，調節含鈾尾礦液的PH值為3，再按水葫蘆生物質的投加量為1g/L，加入生物質粉攪拌吸附180min。

吸附后的鈾尾礦液通過200目濾網過濾，所得富鈾生物質按微生物和生物質的質量比1:1接種量接種產甲烷菌，發酵7天。

發酵殘余物進行烘干處理，再置入高溫爐內進行進行焚燒，最后留下的灰分即是鈾的生物礦石。