[发明专利]净化核铀离子的结晶质体磷酸锆的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸盐材料的制备方法，具体涉及一种净化核铀离子的结晶质体磷酸锆的制备方法。

背景技术

结晶质体磷酸锆对半衰期很长的放射性核废料核铀离子的处置是世界各国非常关注的问题，对于在和平年代作为能源利用的核废料的处理和对于在战争时期的核武器的核放射污染，运用深地层处理乃是当今被一致认可比较安全的处理方法。但是即使在深地层建造放射废料的处置仓库，由于地层的活动很容造成放射性核废料的泄漏和污染地下水，再次污染自然环境。

为了防止再次污染环境，可以使用工程和天然的多层屏蔽将核废料隔离起来，多层屏蔽隔离的作用是选用沉淀和吸附可有效阻止放射性废物的扩散和迁移。作为用多层结构而且有大的孔容容积和大的比表面积的矿物质能够将放射性废物和污染物，特别是将锕系元素的如U、Np、Pu等元素吸附于表面，以阻止放射性核素向大自然和生物圈迁移。

磷酸盐类的矿物质由于其热稳定性好，难溶于水，又有大量的孔容和很大的比表面积，因此作为离子交换剂能够选择性地吸附某些金属离子，具有良好的对金属的交换和吸附功能，非常适用于处理放射性化学核废料。

屠承德等报道来了一种磷酸锆的合成方法(“核铀酰离子在结晶质磷酸锆上的净化吸附新材料”，《第九届中国抗菌产业发展大会论文集》，2013年，209-214)，在这一合成方法中，原料磷酸二氢胺和氧氯化锆的摩尔比为1:1，合成温度为1280℃，焙烧后研磨至颗粒粒径约为0.074㎜，采用电磁搅拌12小时，再用去离子水抽滤到洗涤水的电导率与去离子水的电导率一样为止，最后在烘箱中100℃下烘4小时，从而得到一种磷酸锆材料。

虽然上述现有技术公开了一种磷酸盐类矿物质的制备方法，能够满足一定的需要，但该方法仍存在一些缺陷：比如，上述磷酸锆材料吸附核铀离子的能力依然较弱，制约了其在工业上的大规模使用。

因此，对于能够净化核铀离子的磷酸盐类矿物质仍存在进一步的需求，这也是该技术领域内的研究热点和重点之一，更是本发明得以完成的动力和出发点所在。

发明内容

为了克服现有技术存在的磷酸锆吸附核铀离子的能力较弱进而制约工业上大规模使用的技术问题，本发明人在进行了大量的深入研究之后，提供了一种净化核铀离子的结晶质体磷酸锆的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现，一种净化核铀离子的结晶质体磷酸锆的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将摩尔数相等的磷酸二氢胺和氧氯化锆混合均匀后，在1216～1258℃温度下焙烧1～4小时；

步骤二，研磨至颗粒粒径约为0.07～0.08㎜，经电磁搅拌后，再用去离子水抽滤到洗涤水的电导率与去离子水的电导率一样为止；

步骤三，最后在烘箱中80～120℃下烘2～6小时，即得。

其中，步骤一中的焙烧温度范围1216～1258℃包括了归属于其中的任何具体点值，例如1216℃、1217℃、1218℃、1219℃、1220℃、1223℃、1225℃、1228℃、1230℃、1232℃、1235℃、1240℃、1245℃、1247℃、1250℃、1253℃、1254℃、1255℃、1256℃、1257℃、1258℃，最优选1235℃，也包括了这些具体点值中的任何两个点值所构成的范围，优选1223～1247℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过优化焙烧温度和焙烧时间，从而使合成的结晶质体磷酸锆进一步提高了吸附核铀离子的能力，更加适合用来处置放射性化学核废料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种结晶质体磷酸锆的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将摩尔数相等的磷酸二氢胺和氧氯化锆混合均匀后，在1235℃温度下焙烧3小时；

步骤二，研磨至颗粒粒径约为0.08㎜，经电磁搅拌后，再用去离子水抽滤到洗涤水的电导率与去离子水的电导率一样为止；

步骤三，最后在烘箱中80℃下烘3小时，即得。

实施例2

本实施例涉及一种结晶质体磷酸锆的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将摩尔数相等的磷酸二氢胺和氧氯化锆混合均匀后，在1247℃温度下焙烧4小时；