[發明專利]一種不規則六面體膠粒及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011278423.1
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112371089A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 黃穎;陳迪云;張慶;解慶林;馬建平;李龍;朱麗瓊
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明公開一種不規則六面體膠粒及其制備方法和應用。該不規則六面體膠粒通過以下步驟制備：將亞鐵鹽溶于去離子水中，制得亞鐵鹽溶液；所述亞鐵鹽溶液的摩爾濃度為0.2～0.3mol/L；用稀堿液將亞鐵鹽溶液的pH調為8.5；在調好pH的亞鐵鹽溶液中先后加入分散劑和有機絡合劑，在常溫下用氣泵通入空氣，定時采樣，過濾，洗滌，真空下干燥獲得不規則六面體膠粒；其中，所述分散劑在總反應液中的質量濃度為0.05～0.5％，所述有機絡合劑在總反應液中的質量濃度為0.3～0.5％。往含鉈和鈾廢水中投加所述的不規則六面體膠粒，充分攪拌，然后自然沉降，下層沉降的是不規則六面體膠粒及其吸附的鉈及鈾，上層出水的鉈和鈾降到環保的要求。

技術領域

本發明涉及吸附材料制備和污水處理的技術領域，具體地說是一種不規則六面體膠粒及其制備方法和應用。

背景技術

在水體中，鉈主要以+1價的形式存在，性質和鉀元素很相似，具有較強的遷移性、高毒性，毒性高于鉛和汞等，與砷相當。在暴雨及流水的沖刷下,極易從河床底泥和土壤表層擴散至水體中形成二次污染，同時對河流下游耕地或供水系統造成危害。相關研究表明，國內的鉈污染已對飲用水安全構成了嚴重威脅，污染范圍也已蔓延至世界各國，在加拿大New Brunswick、英國Cornwall、Tdaho、中國黔西南和粵北及湘南等礦山附近水域及下游水體均發生多次飲用水鉈超標10倍的監測值事件，甚至在部分河段中鉈的單因子污染指數已達到14倍。超標的含鉈污水嚴重危害人類健康、惡化水質、危害水產資源及影響動植物生存。我國正處于礦產資源高速消耗的階段,含鉈工業廢物也越來越多,進一步加劇了水體污染。我國頒布的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定Tl的限值為0.1μg/L，對含鉈污水的管控更加嚴格。因此，含鉈廢水的防控與治理刻不容緩。

而隨著能源危機日益嚴重，安全發展核能已成為確保我國能源多元化和能源安全的重要策略，核能作為一種清潔、高效的新型能源，也被世界許多國家作為解決能源短缺問題的首選途徑。伴隨核能的高速發展,核燃料循環中各個環節均會不可避免地產生放射性廢水，包括核燃料循環前端鈾礦開采加工過程中產生的尾礦浸出液、鈾礦石冶煉過程中產生的廢水、核燃料循環后端乏燃料后處理產生的廢液等。美國環境保護局規定的廢水中鈾的排放標準為30μg/L，世界衛生組織的建議值為2μg/L，中國排放標準為50μg/L。而在鈾礦開采和加工過程中產生的廢水中鈾的質量濃度高達5mg/L，是國家規定鈾排放標準的約100倍。如果含鈾廢水不經處理直接排放,必然會對生態環境造成嚴重的危害。因此，含鈾廢水的凈化處理對核環境安全具有重要的意義，同時也關系到核能是否安全高效且可持續發展。

目前，含鉈廢水治理技術主要有沉淀法(CN202010413827.0，CN201910065537.9)、吸附法(CN201910350289.2，CN201910275183.0，CN201811439179.5，CN201810623773.3)、離子交換(CN202010060828.1，CN202010060815.4)、溶劑萃取(CN202010256914.X，CN201810050480.0，CN201711221986.5)等；含鈾廢水的凈化處理方法主要包括離子交換(CN202010026649.6，CN201911258665.1)、吸附(CN202010332270.8，CN202010610677.2，CN202010553923.5，CN202010387099.0)、溶劑萃取(CN202010068580.3，CN201911202016.X，CN201710382202.0)、化學沉淀(CN202010781413.3)和蒸發濃縮(CN201811376109.X，CN201821224597.8)等。然而傳統吸附劑，如黏土礦物、天然金屬氧化物等，由于選擇性差、吸附容量低、易團聚、環境友好性差等缺點制約了其廣泛應用，開發在水體中以分散的、環境友好型的高效凈化修復材料變得至關重要。