改性石墨烯海绵材料对铀的吸附研究

通过氧化石墨和氨基三亚甲基膦酸反应制得一种石墨烯海绵材料ATMP-GS,将制备的材料进行对铀的吸附实验,考察了溶液pH、温度、ATMP-GS用量、吸附时间和铀溶液初始浓度对吸附效果的影响。实验结果发现,在pH为5.0时ATMP-GS吸附铀的效果最好,吸附在3 h内即可达到平衡,最大吸附容量为96 mg/g,温度对其吸附铀的能力影响不大。ATMP-GS吸附铀的动力学过程符合准二级动力学模型,Langmuir和Freundlich吸附等温模型均可较好地用来描述ATMP-GS对铀的吸附。对该材料进行了SEM、XRD表征,结果表明该材料有较多地孔径分布,这将有利于铀的吸附进行。     

微量铀与铁分离的碳酸盐法

本文就一些作者关于碳酸盐分离铀的损耗作了概述,并对微量铀与铁分离的碳酸盐法作了较全面的研究。研究证明:1.随着溶液中碳酸铵浓度的增高,溶液中铁量也增高,但氢氧化铁吸附的铀量随碳酸盐浓度增高而减少。2.当溶液中铵盐浓度>15％和碳酸盐浓度>1.0％时,溶液中铁量也显著增高。3.碳酸盐沉淀铁的pH值为3-3.5时,铁大部分仍与铀一起留于溶液中。当pH为5.0时,约有50％的铀为氢氧化铁所吸附,而当pH=7.0时,铁几乎完全沉淀,铀实际上不被沉淀所吸附。当pH=7.5-7.6时,溶液中的铁量最少。     

阿拉尔河下游沉积物对铀的吸附及其影响因素

采用静态吸附实验,研究了阿拉尔河下游沉积物对水溶液中铀的吸附机制,分析了反应时间、pH值、粒径、固液比、铀初始浓度等因素对沉积物吸附铀的影响,并对其吸附动力学过程和热力学性质进行了探究。结果表明:阿拉尔河河流沉积物对铀的吸附在16 h左右趋于平衡;溶液pH值对沉积物吸附铀具有显著影响,当pH=6~7时,吸附率最大;在一定条件下,吸附率与固液比呈正相关,与粒径及铀初始浓度呈负相关;吸附量与固液比呈负相关,与铀初始浓度呈正相关;吸附动力学过程遵循准二级动力学模型,由两个以上步骤共同控制;吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型,沉积物对铀的吸附以多分子层吸附为主,是自发、吸热的熵增过程。     

微量铀在溶液中的状态

本文通过实验研究了玻璃,滤纸,离子交换剂等对铀的吸附作川,以及与铀浓度之间的关系。当铀的浓度为0.03％,氢离子浓度为0.3-0.1N时,玻璃对铀的吸附有所增加,当pH为2.28-6.44时对铀的吸附为常数,同时,指出了在该pH范围内,铀的浓度由0.3-0.0003％时,其吸附值与铀的浓度成线性关系。Na_2CO_3为0.001N-0.1N时,对铀的吸附为一常数,当0.5N时才有所降低。随氢离子和铀的浓度降低时,滤纸对铀的吸附率有所增高,当Na_2CO_3为0.1-1N和K_2CO_3为0.01-1N时,其吸附率可以忽略不计。二者浓度降低时,其吸附率剧增。但二者的浓度较高时,由于形成络合物而其吸附率则下降。     

方解石负载羟基磷灰石复合材料去除水中铀离子的PRB活性介质研究

铀污染地下水分布于世界多国,其危害备受关注。本文基于溶胶-凝胶法制备方解石负载羟基磷灰石复合材料(CLHC),通过静态与动态对比试验,探讨了PRB活性介质对水中铀离子的吸附机理和去除效果。试验结果表明,制备的CLHC表面被羟基磷灰石覆盖,对铀离子具有较强的吸附能力。当U的初浓度为5.0 mg/L、试验周期为2 h、溶液pH值为4、CLHC用量为0.5 g/L时,CLHC可以吸附水中所有的铀离子。CLHC对铀离子的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型、粒子内扩散吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型较好地进行描述。石英砂负载羟基磷灰石与CLHC相比,后者具有更强的吸附能力,而且具有更长的使用寿命。CLHC在吸附铀的过程中没有价态变化,其对铀离子的吸附主要为离子交换的化学吸附。本研究的成果可为可渗透反应墙被应用于铀污染地下水修复提供试验依据。     

粉煤灰/膨润土颗粒的制备与pb2+吸附实验

以天然钙基膨润土和燃料废弃物粉煤灰为原料,工业淀粉为致孔剂,采用挤出-滚圆技术,制备了粉煤灰/膨润土复合颗粒吸附剂,并用于含Pb~(2+)溶液的吸附。研究了吸附时间、pH、投样量和溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,采用挤出-滚圆法制得的复合颗粒吸附剂大小均匀,表面没有裂纹,具有良好的机械强度。吸附实验中,在投样量10.0 g/L,溶液pH为6,吸附时间120 min,溶液初始浓度100 mg/L时,复合颗粒吸附剂对Pb~(2+)的去除率达到97.40%,吸附量为9.74mg/g。热力学实验表明吸附剂对Pb~(2+)的吸附更符合Langmuir吸附等温模型。     

铀与某些粘土矿物之间关系的初步研究

60年代初苏联的研究了蒙脱石、高岭石、蛭石、铝土矿、钠长石等对铀的吸附作用及这些矿物吸附铀与作用时间、温度、氢离子、溶液铀浓度之间的关系。认为粘土吸附铀与这些矿物的离子交换性能密切相关,且其吸附容量从蒙脱石向钠长石逐渐减少。     

季胺盐阳离子插层蒙脱土对铀吸附性能的研究

通过十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）与钠基蒙脱土离子交换制备出季胺盐阳离子插层蒙脱土（CTMA’-M）,采用小角X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和高分辨透射电镜表征微观结构,研究CTMA’的插层量、溶液的初始pH值、初始浓度和其他共存离子对吸附铀性能的影响,考察了CTMA’-M处理铀矿水）台废水的应用性能。结果表明：CTMA’插层后蒙脱土的层间距由1．21nm增加到4．09nm,但仍保持钠基蒙脱土原有的晶体结构。随CTMAB用量的增加,插层到蒙脱土层间的CTMA’量增加,对铀离子的吸附容量逐渐增大,当CTMAB的用量超过阳离子交换容量的1．4倍时,铀吸附容量基本保持不变。溶液pH和接触时间对铀离子吸附性能影响较大．CTMA’-M最佳吸附pH值为6．0,平衡吸附时间为80min,CTMA’插层能够改善蒙脱土对铀离子的选择性吸附。在1L含有15mg／L铀的废水中加入1．5gCTMA’-M时,铀的去除率达到98％以上。     

泡塑吸附分离萃取光度法测定粉煤灰中的镓

试验了在盐酸介质中聚氨酯泡沫塑料吸附分离镓的性能,将该性能用于粉煤灰分离镓的预处理过程,罗丹明B萃取光度法定量测定镓含量。结果表明,室温条件下,在6 mol/L盐酸溶液中,聚氨酯泡沫塑料对镓有良好的吸附性能,90 m in可达吸附平衡,饱和吸附量为每克泡塑可吸附42 mg镓;被吸附的镓可用0.5 mol/L氯化铵溶液定量洗脱;用罗丹明B萃取光度法测定镓含量时,镓浓度在0~1.0μg/mL服从比尔定律,检出限为0.008 mg/L。测定粉煤灰样品中镓的含量,加标回收率在103%~107%,相对标准偏差(RSD,n=20)为1.5%,富集分离效果明显,选择性高。     

利用粉煤灰处理含铜废水的实验研究

研究了粉煤灰去除废水中铜离子的速率、粉煤灰投加量对粉煤灰去除废水中铜离子的影响和粉煤灰对质量浓度不同的含铜离子废水的去除效果,进一步探讨了粉煤灰去除铜离子的机理,实验结果显示粉煤灰在去除废水中铜离子的过程中反应3 h后就达到了平衡,粉煤灰对Cu2 的去除率随粉煤灰投加量的增加而增加,但是就充分利用吸附剂粉煤灰的角度而言,并非其投加量越多去除量越大,粉煤灰吸附废水中的铜离子更符合Langmuir模型,而不是Freundlich模型;粉煤灰去除废水中的Cu2 主要是静电吸附、阳离子交换吸附和表面络合吸附作用,但是,当用碱性粉煤灰处理质量浓度较低的含Cu2 废水时,生成Cu(OH)2的沉淀作用可能占主要的地位.     

凹凸棒石粘土吸附铀的性能研究及应用

本文研究了凹凸棒石粘土吸铀的酸度,吸附速率、肿附反应热焓吸附容量等性能,确定了吸附铀的最佳条件,并采用动态法片处理了含铀废水,效果良好,钱的去除率在９９．９５％以上,排放液中的铀的残余浓度达到国家规定的０．０５ｍｇ／Ｌ排放标准。     

金属活动态提取技术在十红滩铀矿的应用

通过十红滩铀矿上方土壤中铀的存在形式研究发现,能指示深部隐伏矿信息的铀酰络阳离子富集在地表覆盖物弱胶结层细粒级粘土中,可占全铀比例的17%～40%。提取土壤中吸附与可交换相的铀可以有效指示矿体,在铀矿体上方,存在明显的铀、钼活动态异常。从而证明金属活动态技术可用于寻找隐伏金属矿床。     

安徽庐枞盆地与正长岩有关的成矿作用

安徽庐枞盆地位于长江中下游成矿带内,定位于扬子板块、华北板块与大别造山带之间,为一中生代陆相火山岩断陷盆地。庐枞盆地内广泛发育中生代岩浆活动,包括龙门院、砖桥、双庙、浮山4个旋回的火山岩及同期次侵入的中酸性岩体。盆地中成矿作用类型丰富,矿种多样,与龙门院旋回有关的潜火山热液型铅锌矿床、与砖桥旋回有关的玢岩型铁矿床是盆地中重要的成矿作用系列,以往工作较为全面地对这两个成矿系列进行了研究。随着近几年找矿工作的突破,盆地中与正长岩类有关的铁氧化物-铜-铀矿床逐渐受到重视。本文以深部探测ZK01孔深部铀矿化、马口铁矿、黄梅尖岩体周边铀矿床为研究对象,初步探讨区域与正长岩类有关的铁氧化物-铜-铀矿化系列,为庐枞整装勘查区找矿工作提供新思路、新方向。     

基于铀矿中本源硫杆菌对黄铁矿和铀矿浸出的协同作用

研究砂岩型铀矿床中本源嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans, At.f）、嗜酸性氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans,At.t）对黄铁矿及铀矿浸出的协同作用。采用富集培养法、无机盐硅酸钠平板法对砂岩型铀矿中的硫杆菌分离纯化,通过分析菌株的形态学特征、生理生化结果及16S rDNA序列确定菌株的系统发育地位,并利用摇瓶培养法设计浸矿试验,向黄铁矿浸出体系中分别加入分离纯化的At.f、At.t及混合的At.f和At.t,检测pH值、氧化还原电位值（Eh值)的变化,浸矿40 d,测定浸矿体系的总铁离子浓度和硫酸根离子浓度,并分析黄铁矿矿渣表面形态及成分。根据黄铁矿的浸出结果,设计铀矿浸出试验,浸矿40 d,测定浸出体系中的pH值、Eh值、总铁离子浓度、硫酸根离子浓度等参数并计算四价铀的浸出率。结果表明,分离的两株优势菌中SW-2鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(At.f),SW-3鉴定为嗜酸性氧化硫硫杆菌(At.t)。At.f、At.t浸出黄铁矿和铀矿时存在协同作用,At.f为浸矿体系的强氧化剂,主要将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+将UO2氧化成可溶性的UO22+;At.t可为浸矿体系提供酸性环境;At.f: At.t = 5:1试验组对黄铁矿和铀矿的浸矿效果最好,四价铀的浸出率为55.60%,黄铁矿矿渣表面形态显示细菌对黄铁矿存在直接的氧化作用;At.f、At.t高效浸出黄铁矿的菌量比例对以黄铁矿为伴生矿的铀矿的细菌浸出也具有明显的促进作用,研究结果可以为工业微生物浸铀时提供一定的支持并为以黄铁矿为伴生矿的其他矿物的微生物浸出提供参考。     

铀及伴生元素活动态分量探测在古宁浑迪砂岩型铀矿勘查中的应用

为了快速查明古宁浑迪地区砂岩型铀矿的有利成矿地段，并为钻探验证工程的部署提供依据，研究过程中采用了铀及伴生元素活动态分量探测地球化学勘查方法。通过系统采集样品和铀、钼、硒分量提取及测试，认为吸附态铀及伴生元素分量探测更适用于本地区砂岩型铀成矿有利地段的筛选。经钻探工程验证，绝大部分地表铀分量异常均与深部成矿目的层中的铀矿化或铀异常相对应，证实了铀及伴生元素活动态分量探测是适用于寻找隐伏砂岩型铀矿床的有效方法，尤其适用于古河道型砂岩铀矿的找矿勘查。     

豫南灵山岩体铀矿化特征

地处豫南的灵山岩体,分布着丰富的矿产资源。笔者以灵山岩体铀矿化分布特征为切入点,阐述灵山岩体铀矿化特征。该岩体铀矿化受构造、裂隙的控制,有利成矿部位在岩体中构造带与脉岩相交复合部位,矿化富集地段多含铁质、锰质和泥质,且热液蚀变发育。铀源来自岩体。具有4种矿化类型。总结其矿化特征,对豫南新县岩体、商城岩体的找矿具有一定指导意义。     

新疆萨瓦莆齐铀矿床沥青还原沥青铀矿的直接证据

许多含油气盆地均有铀矿床分布,油气在铀矿化中的作用及其与铀矿化的关系是广大铀矿工作者关注的问题。通过对新疆萨瓦莆齐铀矿床中铀矿石的偏光、荧光反射显微镜研究和电子探针分析测试,首次在矿石中发现沥青-沥青铀矿-黄铁矿脉,对脉体中沥青、沥青铀矿、黄铁矿的空间关系研究表明,沥青铀矿和黄铁矿均受沥青脉的控制,是脉体中还原能力较强的轻烃类物质与周围环境相互作用的产物,矿物中的铀和铁元素主要来自周围环境而非脉体本身。矿床可能存在多期油气活动,沥青铀矿可能主要形成于早期油气活动,晚期油气衍生的沥青质沿早期生成的沥青铀矿微裂隙充填改造。     

层间氧化带砂岩型铀成矿过程中铁的地球化学行为--以新疆吐哈盆地十红滩铀矿床为例

十红滩铀矿床形成于新疆吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡带的中侏罗统西山窑组河流相砂岩中,属典型的层间氧化带砂岩型铀矿床。物相分析表明,容矿层中铁的存在形式分别为FeCO3、Fe2O3、硅酸盐铁和FeS2,其含量在各地球化学亚带间发生有规律的变化。黄铁矿是容矿层二价铁的主要形式,具有两期成因特点,属硫酸盐微生物还原作用的产物。分析了铁的地球化学行为在铀成矿过程中的作用,认为在氧化带铁的氧化作用催化了铀的氧化、溶解以及迁移,为铀成矿提供了重要的铀源条件。矿石带中黄铁矿在铀成矿过程中发挥着吸附剂的作用,其与沥青铀矿等具有同成因特点。     

Arsenic fixation on iron-hydroxide-rich and plant litter-containing sediments in natural environments

Iron-hydroxide-rich and plant litter-containing sediments from natural sites contaminated with uranium mine tailing leachates were examined for their ability to adsorb arsenic. The samples with high contents of iron hydroxides (Fe_total concentration, >300 g kg⁻¹) exhibited remarkable fixation of arsenic (up to 40 g As kg⁻¹). This value corresponded approximately to the supersaturation point for natural iron hydroxides under the present conditions, and it was significantly lower than the value found for synthetic iron hydroxides. There was a strong correlation (R=0.8999) between the concentration of iron and that of arsenic at low arsenic contents, indicating adsorption on strong binding sites. Although all the samples had noticeable contents of organic carbon (plant litter), calcium, and manganese, no obvious effect of these elements on arsenic fixation could be detected. The amount of iron hydroxides was found the only fixation-controlling parameter immediately below a leaching water source.     

砂岩型铀矿床中铀矿物的形成机理

本文通过对砂岩型铀矿床中铀在不同地球化学环境中的行为、存在形式及铀矿物种类的分析，论述了主要工业铀矿物——沥青铀矿的形成机理：(1)铀是变价元素，在氧化环境中活化迁移，在还原环境中还原沉淀；(2)来自于氧化环境的[UO2(CO3)3]^4-、[UO2(CO3)2]^2-在氧化还原过渡带与有机质、硫化物及低价铁等还原剂发生反应，形成铀的简单氧化物——沥青铀矿；(3)有机质、粘土矿物等吸附UO2^2 ，加快了其被还原的速度，有利于铀的富集。因此认为：有机质还原UO2^2 形成H2S和H2S还原UO2^2 的作用是沥青铀矿形成的主要原因，这一反应在中性和弱碱性碳酸盐溶液中广泛和普遍存在。H2S等还原剂的存在是环境Eh值下降的主要原因，从而使水中的UO2^2 在氧化还原过渡带处于过饱和状态，加速了铀的吸附和沉淀。