[发明专利]一种含铀废水去污剂及处理含铀废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种含铀废水去污剂及处理含铀废水的方法。

背景技术

铀矿开采、铀冶炼、铀矿冶设施退役、反应堆操作、放射化学分离等工艺过程所产生的含铀放射性废水对生态环境和人类健康的危害极大，如果不加处理即排入到环境中，就会造成极其严重的后果。含铀放射性废水对生物和人体会产生多种损伤和致病效应，能导致人体脱发、皮肤起红斑、白血球、红血球或血小板减少、白内障、癌症，还能影响生殖机能等，在大剂量照射下能使人死亡。随着核事业的发展，为了处理这些含铀放射性废水各国的科研工作者几乎尝试了各种先进方法。但迄今为止，仍未获得既能降低废水的辐射水平又能回收水资源与贵重金属铀的较优的方案。

传统的含铀废水处理的方法主要有萃取、蒸发浓缩法、氧化还原法等，这些传统的处理含铀废水的方法在实际运行过程中存在工艺流程冗长复杂，处理繁琐、还需对二次废物进行再处理，并且用于处理低含量、大水量含铀放射性废水时，往往操作费用和原材料成本相对较高。因此，多年来人们一直致力于研究和寻求经济、高效、安全、设备投入少且操作简易的放射性含铀废水的治理和铀回收的新方法、新技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含铀废水去污剂，本发明将一定粒度的磷酸钙、天然沸石和人造沸石按一定比例混合制备成废水去污剂，当具有一定条件的含铀放射性废水以适当流速流经所述废水去污剂时，废水中的铀离子即被去除，从而得到铀元素含量达到国家排放标准的水体，而被去除的铀元素则被截留在所述废水去污剂中形成次生含铀矿物，这些次生含铀矿物可通过酸浸出进行提炼利用，从而达到既去除污染又回收铀元素的目的。

本发明的另一目的在于提供上述含铀废水去污剂在去除含铀废水中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种处理含铀废水的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含铀废水去污剂，所述含铀废水去污剂由粒度为40～150目的沸石与粒度小于60目的磷酸盐组成，所述沸石与磷酸盐的体积比为50～75:1，所述沸石包括天然绿沸石和人造沸石。

磷酸盐对含铀废水的处理虽具有快速、高效的特点，但大多数工业磷酸盐的颗粒细小、抗压性差，致使在填料塔内磷酸盐固体床层的透水性差，不利于大量废水的处理，且有的磷酸盐在处理含铀废水时还析出磷酸根具有造成二次污染的风险；沸石也可以作为吸附剂来吸附含铀废水中的铀，但是单独使用一种沸石存在吸附速度慢的缺点，并且使用沸石对大量含铀废水进行处理后得到的水难以达到国家排放标准。

为了增强填充床层的抗压性能、抗水力冲击性能和透水性能，同时为了节约成本，选用Si-O较丰富的天然绿沸石矿物作为沸石的主体组成。但是，发明人在前期的实验中发现，天然绿沸石的质地过硬，该组分的加入虽能有效地增强床层整体的孔隙率，但这也使得无定形态的磷酸钙粉末在水力冲击下从填充床层中泄露出来，还使得磷酸钙粉末被冲挤至床层的局部造成磷酸钙反应不均匀和床层空隙的局部阻塞，同时天然的绿沸石矿物在吸附等反应方面的效果还比较欠佳。因此，发明人在磷酸钙与天然绿沸石的组合体系中引入了少量质地较软的且对床层空隙中的磷酸钙粉末具有一定阻挡作用的人造沸石作为补充，这些人造沸石对磷酸根和铀的吸附效果也较强，可以增强废水去污剂的整体性能。

在本发明中，发明人将磷酸盐和沸石组合起来，充分利用了磷酸盐的高效处理性能，并且磷酸盐析出的磷酸根又能为沸石所吸附用以增强沸石的吸附性能，另外，沸石颗粒垒砌也能显著增加床层的孔隙率从而增强整体的透水性。

在本发明中，所述磷酸盐为工业级或食品级的磷酸钙或其它难溶性的磷酸钙盐，为了减少水溶液中磷酸根的析出，选用常见化工原料中溶解度最小的工业磷酸钙作为磷酸盐组分。