[發明專利]一種磷酸鹽強化納米零價鐵固定廢水中鈾酰離子的方法及其應用

有效

• 申請號: 202010861387.5
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112086216B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 孔令軍;張慧敏;陳迪云;阮陽;宋剛
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G21F9/06
• 分類號: G21F9/06;C02F1/70;C02F9/04;C02F101/00;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種磷酸鹽強化納米零價鐵固定廢水中鈾酰離子的方法及其應用。本發明通過使用將磷酸鹽溶液與含鈾廢水混合后調節溶液pH，并投加納米零價鐵材料來達到清除污水中的鈾酰離子的作用。本發明的磷酸鹽強化納米零價鐵對含鈾廢水中鈾酰離子的去除效果強，最高清除率可達99.9％，且適用于廣pH范圍，反應pH值可為2?9，反應時間短。而且，本發明工藝流程簡單，反應條件易控制，可操性較強，具有實際應用前景。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種磷酸鹽強化納米零價鐵固定廢水中鈾酰離子的方法及其應用。

背景技術

隨著鈾礦的開采和核工業的發展，鈾礦相關工廠的含鈾廢水的排放逐年增加，含鈾污水的處理逐漸受到社會關注。為了防止放射性鈾(U)對生態環境和人類健康造成嚴重的危害，亟待開發出一種高效且綠色清潔的處理方法。

目前，現有技術中，有報道使用納米零價鐵(nZVI)處理廢水中的鈾離子，其可以通過還原作用將溶解態的U(VI)還原為難溶態的U(IV)，以達到處理含鈾廢水的目的。但是，在納米零價鐵還原固定U(VI)的過程中，被還原的U(IV)在氧化環境下容易被再次氧化，導致其被再次釋放到環境中，U(IV)的長期穩定性難以得到保障。

目前，對于固定含鈾廢水中鈾酰離子的研究主要都集中在納米零價鐵的單獨實施中，但有關磷酸鹽與納米零價鐵的可結合性，以及磷酸鹽強化納米零價鐵對鈾酰離子去除效果的研究尚未有任何報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磷酸鹽強化納米零價鐵污水處理劑；

本發明的另一目的在于提供一種固定廢水中鈾酰離子的處理方法；

本發明的另一目的在于提供上述含鈾污水處理劑在鈾礦污水及核工業廢水治理中的應用；

本發明的另一目的在于提供上述處理方法在鈾礦污水及核工業廢水治理中的應用。

本發明所采取的技術方案是：

本發明的第一個方面，提供：

一種磷酸鹽強化納米零價鐵污水處理劑，該污水處理劑包括磷酸鹽強化液和納米零價鐵。

磷酸鹽對礦物表面具有較強的親和力，可應用于鈾酰離子的固定中，生成含鈾云母礦物。

進一步地，上述磷酸鹽強化液包括磷酸鉀或磷酸鈉。

當然，可以更加實際需要，將磷酸鉀和磷酸鈉替換為其他可替代性的磷酸鹽溶液。

本發明的第二個方面，提供：

一種固定廢水中鈾酰離子的處理方法，包括以下步驟：

(1)將磷酸鹽強化液與廢水混合，調節pH；

(2)加入納米零價鐵，振蕩；

(3)過濾，即得不含零價鐵的廢水；

其中，上述磷酸鹽強化液包括磷酸鉀或磷酸鈉。

當然，可以更加實際需要，將磷酸鉀和磷酸鈉替換為其他可替代性的磷酸鹽溶液。

進一步地，上述步驟(1)中pH為2-9。

更進一步地，上述用于調節所述pH的試劑為硝酸和/或氫氧化鈉。

進一步地，上述步驟(1)中磷酸鹽強化液與廢水中鈾酰離子的摩爾比為(1-2)：(1-2)。

進一步地，上述步驟(1)中廢水的鈾酰離子的濃度為10-40mg/L。

進一步地，上述步驟(2)中納米零價鐵在鈾酰廢水中的投加量為0.5-5g/L。