[发明专利]一种从海水中吸附铀的方法

说明书

本发明公开了一种从海水中吸附铀的方法，包括如下步骤：将吸附剂与海水混合，海水中的铀被吸附剂吸附，所述吸附剂由有机螯合剂奈基酰胺肟负载在被覆聚合物的大孔SiO₂上制成。所述海水的pH为7～7.5。每g吸附剂与20～30mL海水混合。所述吸附剂的制备方法如下：将如结构式Ⅰ所示的化合物溶解于二氯甲烷中，在所得溶液中加入载体混合均匀，经旋蒸干燥后，得到吸附剂。每g如结构式Ⅰ所示化合物溶解于80～100mL二氯甲烷中。本发明从海水中吸附铀的方法，能够从海水中吸附铀，操作简单，选择性好，且吸附效率高。

技术领域

本发明涉及元素分离技术领域，具体涉及一种从海水中吸附铀的方法。

背景技术

核电站的运营时间通常至少为60年，在建设期需要投入大量资金，因此，在建设核电站之前需要确保在未来几十年内能够获得价格合理的铀，陆地铀资源是否充足具有不确定性，这种不确定性一直影响着核能产业的决策。

中国陆地铀资源并不丰富，铀资源的存储量关系到中国核电的可持续发展。全球海水中铀的总量高达45亿吨，是陆地上已探明的铀矿储量的1000倍以上，被公认为是核电的未来，但是与其它海洋化学资源相比，铀资源浓度更低，结构更复杂，提取难度更高。

从海水中提取铀的研究，主要集中在吸附剂的研制、吸附装置与工程实施两个方面。海水中含铀浓度很低，通常仅为3ppb，因此要求吸附剂具有较好的选择性以及较高的吸附效率。

发明内容

本发明提供了一种从海水中吸附铀的方法，能够从海水中吸附铀，操作简单，选择性好，且吸附效率高。

一种从海水中吸附铀的方法，包括如下步骤：

将吸附剂与海水混合，海水中的铀被吸附剂吸附，所述吸附剂由如结构式Ⅰ所示的化合物负载在载体上制成：

本发明若无特殊说明，所述铀为离子形式。

本发明提供的吸附剂由载体，与如结构式Ⅰ所示的有机螯合剂奈基酰胺肟(NpAO)复合而成，对于海水中的铀具有较好的吸附性能，能够从海水中高效吸附铀。

在不同的pH值条件下，吸附剂的吸附性能有所不同，天然海水呈若碱性，在利用吸附剂进行铀吸附时，可以直接进行，为了保证最佳的吸附效果，优选地，所述海水的pH为7～7.5。以达到最佳的吸附效果。

作为优选，每g吸附剂与20～30mL海水混合。本发明提供的吸附剂吸附效率高，少量使用，即能达到理想的吸附效果。

作为优选，所述载体为被覆聚合物的大孔SiO₂。所述被覆聚合物的大孔SiO₂为硅基-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物(SiO₂-P)，是一类新型无机/有机载体材料，美国专利US6843921中公开了SiO₂-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物，SiO₂-P是一种含多孔二氧化硅载体颗粒的有机高聚合物复杂载体，其制备方法如下：

(1)将大孔的SiO₂用浓硝酸洗涤、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。

(2)真空并有氩气保护条件下，以1,2,3-三氯丙烷和m-二甲苯为溶剂，向大孔SiO₂中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p-二乙烯基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸钠，0.56gα,α-偶二异丁腈和0.57g1,1′-偶二环己胺-1-腈，由室温逐步加热到90℃，并保持13小时，之后，逐步冷却至室温。

(3)分别用丙酮和甲醇洗涤、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。

本发明中，所述吸附剂的制备方法如下：