[發明專利]一種含鈾廢水處理劑及處理含鈾廢水的方法

在審

• 申請號: 202110770546.5
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113461133A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 孔令軍;俞紫荊;陳迪云;阮陽
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發明公開了一種含鈾廢水處理劑及處理含鈾廢水的方法，含鈾廢水處理劑為鎂鹽、磷酸鹽中的一種或兩種。采用該處理劑處理含鈾廢水，鈾的去除率高，最高可達98.4％；該方法工藝流程簡單，適用pH范圍廣，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，具體涉及一種含鈾廢水處理劑及處理含鈾廢水的方法。

背景技術

鈾元素是一種天然放射性的重金屬元素，由于鈾的放射性，會對人體及動植物造成放射性的輻射傷害，如任其排放到環境中，對環境、生物以及人類健康都會造成極其嚴重的危害。

含鈾廢水主要來源于鈾礦的開采和水冶廢水、鈾的精制和核燃料制造廢水、反應堆運行廢水、反應堆燃料的后處理廢水、生產放射性同位素產生的廢水等。此外，工廠、核電站、實驗室、核戰爭以及異常核事故等都會產生含鈾廢水。

含鈾廢水主要具有以下幾種特征：(1)鈾是衰期長的天然放射性元素，因此含鈾廢水屬于放射性廢水。(2)含鈾廢水成分復雜，種類繁多，含有大量的鈾、鐳等重金屬放射性元素以及其他有毒有害化學物質。(3)廢水中鈾主要是以U(Ⅳ)和U(Ⅵ)兩種價態形式及其他金屬化合物或氧化物共存，其中U(Ⅳ)易于去除，因其能與無機碳形成穩定的絡合物而沉淀；而U(Ⅵ)通常以鈾酰離子(UO₂²⁺)的形式存在，UO₂²⁺可溶性較好，不容易去除，含鈾廢水的去除多是指對U(Ⅵ)及其化合物的去除。常用的含鈾廢水處理方法包括生物提取、吸附法、絡合沉淀、膜分離、化學還原等。吸附法利用吸附劑材料將溶液中的U(VI)吸附固定到固相中，減少U(VI)的遷移，但面臨著吸附后材料的處置及二次污染問題；利用化學還原法還原后穩定態的U(IV)被暴露于空氣后極易被氧化形成易溶解與遷移的U(VI)；膜分離技術與傳統的分離技術(如吸附、萃取、蒸餾等)相比，具有效率高、操作方便、節省空間、能耗低、物料適應性強、裝置及操作簡單等優點，但同時存在成本高、膜污染及處理量有限等問題。

發明內容

為了克服現有技術存在含鈾廢水難處理、處理工藝復雜的問題，本發明的目的在于提供一種含鈾廢水處理劑及處理含鈾廢水的方法。鈾的污染來源于自然礦物的開發利用，基于鈾污染回歸自然礦物的生態修復新理念，本發明模擬自然界鈾與磷酸鹽礦化反應過程，提出磷酸鹽及鎂鹽與鈾酰離子形成沉淀和鈾云母沉淀吸附誘導鈾酰形成鎂鈾云母礦物處理含鈾廢水的方法，應用于含鈾廢水的處理?？扇苄枣V鹽及磷酸鹽提供鎂離子和磷酸根離子與鈾酰離子重新形成鎂鈾云母礦物沉淀，形成的固體沉淀物通過表面吸附作用吸附鈾酰離子，達到廢水中鈾酰離子的固定去除，解決廢水鈾酰污染的問題，實現污染物回歸自然礦物以長期穩定控制。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種含鈾廢水處理劑，處理劑為鎂鹽、磷酸鹽中的一種或兩種。

優選的，鎂鹽包括硝酸鎂、氯化鎂中的至少一種；進一步優選的，鎂鹽為硝酸鎂。

優選的，磷酸鹽包括磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸二氫鈣中的至少一種；進一步優選的，磷酸鹽為磷酸二氫鈉。

在本發明一些優選的具體實施方式中，處理劑為硝酸鎂和磷酸二氫鈉的混合物。

本發明的另一目的在于提供一種采用上述含鈾廢水處理劑處理含鈾廢水的方法，具體包括以下步驟：

1)將上述處理劑與含鈾廢水混合，進行反應；

2)分離步驟1)反應后的混合物，得到固體渣及殘留液，去除固體渣實現鈾的去除。

優選的，一種處理含鈾廢水的方法，步驟1)中反應的pH值為2-11；進一步優選的，pH值為3-7。