水合氧化钛的结构及其在海水中的提铀性能

海水提铀的研究已将近有二十年的历史.由于海水体系复杂、且其中含铀量甚微(～3μg/l),致使其研究工作难度较大,目前,仍处在实验性阶段.水合氧化钛(或称“钛胶”)是一种提铀性能较好的,目前被普遍采用的无机提铀吸附剂(或称无机离子交换剂).它对海水中铀的吸附机制,无疑是个重要的,因而也是个为人们所重视的研究课题.这个问题的研究一般要从下述三方面着手:吸附剂的结构及其提铀性能;铀在海水中的存在形式及其影响因素,以及其吸附动力学和机理问题.本文先就前一个问题进行探讨,其它问题准备以后另文讨论.     

用螯合吸附剂预富集测定海水中的铀

由于海水中铀的浓度很低(3×10~(-6)克/升),必须预先富集铀。现有的提取铀的方法——用金属氢氧化物和难溶盐共沉淀、萃取和浮选,都要求预先制备样品:酸化,煮沸,将U还原到U(Ⅳ)等,这些步骤增加了分析时间。 本文研究应用纤维螯合吸附剂富集海水中的铀,然后试验用偶氮肿Ⅲ光度法测定铀的可能性。我们采用的吸附剂是用改性的纤维素重氮化并结合上偶氮胂工,其含有以下官能团:     

日本的海水化学资源提取技术研究

海水化学资源例如铀、锂提取技术已进入海水现场小规模试验。以纤维状偕胺肟类化合物为吸附材料 ,每公斤吸附剂的提铀量为 1 g。添加质量分数为 2 0 %聚氯乙烯的尖晶石型锰氧化物粒状海水提锂吸附剂 ,每克吸附剂的提铀量为 1 8mg。浮体式吸铀装置可用于深海作业。流动床或船舶提锂系统 ,可规模化海水提锂。吸锂剂的脱附以及脱锂液的浓缩分离已初步达到小型生产的程度。用吸附法从海水中提取的碳酸锂纯度达 99%以上 ,海水锂回收率为 2 7%。     

水合氧化钛对海水中一些元素的富集

从海水中富集铀有多种方法,其中,水合氧化钛对铀的吸附容量大且选择性好,认为是最好的吸附剂。 水合氧化钛的制备方法和吸附条件不同,其富集的元素及富集系数也有差异,这是正常的现象。本文所用水合氧化钛是在本实验条件下制备和通水的,测定了两组水合氧化钛吸附     

海水中溶存离子对偕胺肟吸附剂提铀的影响

随着开发和利用海洋资源的研究工作进展,直接应用有机吸附剂提取海洋中的物质,正日益受到人们的关注[1-3]。在海水提铀方面,偕胺肟具有选择性强、吸铀量高、吸附速度快、机械强度好,pH适应范围广等优点,但它的吸铀量随重复使用次数增加而降低的原因和海水中溶存离子对它吸铀的影响尚未见报道。本文仅对此问题进行初步探讨。     

碱式碳酸锌吸附剂对天然海水中铀的吸附

本文实验结果表明:1.吸附剂中的铀浓度与所使用的天然海水的含铀量存在如下关系:C=8.51×10-1(u*)0.49.2.当吸附剂的用量基本保持不变时,随着通过吸附柱海水量的增加,吸附剂的吸铀量、吸附剂中的铀浓度以及吸铀后天然海水中剩余的铀浓度不断增加;而铀的回收率不断减少;分配系数随着通过吸附柱海水量的增加而减少至一定值之后,又稍有回升.     

海水中铀的测定

江河湖水资源调查,水源污染控制以及海水提铀工作的开展,都促使人们开展对微量铀分析的研究.天然水中微量铀的分析大体上由二步组成,一是从大体积水样中浓集铀,二是浓集物中铀的分离和测定.人们广泛采用的富集方法之一是吸附共沉淀法(作为吸附剂有Al(OH)₃[1]、Fe(OH)₃[2]、活性炭[3]、AlPO₄[4]等)、胶体吸附浮选法以及有机共沉淀法等.     

海水中铀的富集研究——Ⅰ.氢氧化铝-二氧化锰复合富集剂的制备和铀的富集

氢氧化铝作为铀的富集剂研究,约有10年的时间。它具有资源丰富、成本低、海水温度无影响和对海水无污染等优点。其缺点是,富集铀量还不够高,机械强度不够好,在海水中损失较大。如能加以改进,则氢氧化铝有可能是一种较好的富集剂。为了改进这些缺点,我们重点研究了氢氧化铝复合富集剂。 本文主要报道氢氧化铝-二氧化锰复合富集剂的制备方法及富集铀的研究结果。     

铝系复合富集剂富集海水中铀的基础研究

由于海水提铀研究的开展,促进了海水中铀的富集机理和溶存形态的研究,这也是近年来国际上在海洋化学方面引起注目的一个研究课题.深入研究这个问题不仅对筛选海水提铀富集剂起重要的指导作用,而且对阐明海洋中铀的转移机理及其成矿作用,对铀的海洋地球化学的研究都有重大意义.国内外已有一些学者研究了海水中的铀的富集机理和溶存形态[1-9].     

海水提铀水合氧化铁吸附剂的研究——HTO表面的研究

本文作为海水提铀水合氧化钛吸附剂研究,采用化学分析电子能谱(ESCA)、表面羟基测定、红外光谱(FTIR)、电子顺磁共振(EPR)、电感偶合等离子发射光谱(ICP)等方法对水合氧化钛(HTO)吸附剂进行研究,着重探讨其表面,并对吸附作用微观机理适当讨论。     

海水提铀螯合树脂的研究

国内外报道的能直接从海水中提铀的有机吸附剂不多,我国合成的508 A树脂[1]吸铀量为930微克/克树脂,*AHP树脂[2]吸铀量为697微克/克树脂(公斤级试验),这二种树脂均以环氧氯丙烷、四乙烯五胺、5-硝基邻氨基酚为基本原料,只是工艺上略为不同,最近,日本江川[3]等把具有巨大网状结构的丙烯腈二乙烯苯球状聚合体与NH₂OH反应得到偕胺肟型树脂,其吸铀量为450微克/克树脂,田伏岩夫[4,5]等合成了大环己酮和大环己酸,把此化合物连接到氯甲基化的聚苯乙烯聚合体中生成螯合树脂,它在大环上对称排列着六个羧基或六个羟基,另外,还有六个带负电荷的氧配位基.此树脂吸铀能力高,用5升海水直接静态提铀吸铀量为6.85微克,相当于回收被处理海水的41.5%的铀.     

海水中铀的生物富集法

众所周知,铀是一种最重要的核原料,不少国家正在研究用各种无机和有机吸附剂来提取海水中的痕量铀,一些小规模的试验工厂正在设计和建造中。然而,由于海水中铀的浓度极低(约为0.003毫克/升),要从含有常量浓度的Na,Mg,Ca,Cl,Br等离子     

海水中铀与锌型吸附剂离子交换的液膜扩散机理

我们根据Boya等人的扩散理论,由试验结果证实:当海水中的铀浓度为10μg U/ml及20μg U/ml时,海水中的铀与碱式碳酸锌吸附剂的离子交换速率主要为液膜扩散所控制[1],本文用天然海水直接进行实验,也获得了与上述相同的结果.由此可见,在含10-20μg U/ml的加浓铀海水中及天然海水中,铀与锌型离子交换速率主要为液膜扩散所控制.     

钛型吸附剂的表面特性

用自装的BET容量法装置测定了几种粒状钛型吸附剂的比表面及其孔径分布。测定是在常温减压下进行的。结果表明:钛型吸附剂在加铀海水中的吸铀量与样品的比表面及孔径分布有一定的内在联系。这种表面性质的研究对吸附剂的筛选有重要的指导意义。     

含偕胺肟基和羧基纤维状吸附剂的研制及其吸铀作用

在聚丙烯腈纤维上导入偕胺肟基和羧基,制得具有高吸铀量和高吸铀速度的纤维状吸附剂,每克纤维10天能从天然海水中吸铀4.6毫克,研究了纤维吸附剂的平衡吸铀量X_m和吸铀速度常数K与基团含量的关系,发现X_m和K分别与偕胺肟基和羧基含量相关,因而得出结论:偕胺肟基为吸铀活性基团,羧基为加快吸铀速度的促进基团,同时研究了纤维对铀的吸附机理,用分子轨函观点讨论吸附态的螯合结构.     

海水化学资源的开发

根据万里副总理关于“从海水中提取碘、溴、钾等,还有海水淡化,是不是应当列为近期项目,应当仔细研究一下”的指示,中国海洋湖沼化学学会于1986年11月初,在连云港召开了“海水资源化学专题讨论会”。与会专家一致认为:海水提溴、提钾、提镁,卤水提碘及海水淡化,可以列为近期的开发项目;海水提碘、提铀,则可列为高技术跟踪计划。     

氢氧化铝-氢氧化铁复合吸附剂对海水吸铀量的研究

本文研究了制备Al(OH)_3-Fe(OH)_3复合吸附剂的最佳条件,在常温和一定浓度下吸附剂沉淀终点pH值的选择,以及在同样条件下纯Al(OH)_3纯Fe(OH)_3、与Al(OH)_3-Fe(OH)_3复合吸附剂对海水中吸铀量的比较。这种吸附剂的吸铀量已达到459μg/g,接近同样条件(40—60目通海水15天)下,以TiCl_4为原料制得的TiO_2吸附剂的最高吸附量。     

海水中铀的富集研究——Ⅱ.氢氧化铝-二氧化锰复合富集剂制备条件与富集铀的关系

在以前工作的基础上,我们又研究了氢氧化铝-二氧化锰复合富集剂(以下简称铝-锰复合富集剂)。实验表明,这种复合富集剂从海水中富集铀的回收率比过去研究的几种有所改进,每克铝-锰复合富集剂富集铀量在200微克左右。本文旨在报道氢氧化铝-二氧化锰复合富集剂的制备条件对富集铀的影响。     

海水化学资源专题座谈会在连云港召开

中国海洋湖沼学会化学学会海水化学资源专题座谈会于1986年11月2—4日在连云港召开。来自19个科研、教学、生产、出版等单位的30名代表出席了会议。会议由中国海洋湖沼学会化学学会副理事长孙玉善教授、陈邦林教授主持。 这次会议的宗旨是,座谈我国海水资源化学在科研及生产应用上的发展状况,交流经验,提出我国近期、远期的开发目标。会议指出,我国海水提铀的吸附机理和吸附剂的研究在近二十余年来处于世界领先地位,美国、日本、西德等国已相继要求与我国在海     

海水中铀在水合氧化钛上的吸附机理

随着海水提铀研究工作的开展,海水提铀的机理问题普遍地受到了重视。这一问题虽在十年前即被提出,但至今还没有解决。英国Davies、Keen等认为海水中的铀以UO_2~(+2)的形式吸附在水合氧化钛上面,吸附的方式为阳离子交换。而日本的尾方昇则认为是阴离子UO_2(CO_3)_3~(-4)配位吸附,但后来又说:“在海水pH范围内阳离子交换性较强”。1975年,本文作者曾提出为化学吸附,被吸附的是UO_2(OH)_3~-。张正斌等提出了新的论据,认为是阳离子交换,同时还指出,或许可以用“脱水络合”机理来阐明。此外,还有人主张用阴离子交换等等。意见很不一致,论据也不尽相同。 这里根据一些现有的实验,对海水中铀在水合氧化钛上的吸附机理作一初步探讨。