金属矿山 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (11): 81-90.
夏 雪1,2 周 磊2 杨国辉1 廖志慧1,2 聂小琴3 董发勤1,4
XIA Xue1,2 ZHOU Lei2 YANG Guohui1 LIAO Zhihui1,2 NIE Xiaoqin3 DONG Faqin1,4 #br#
摘要: 为了减少磷石膏(PG)和固硫灰渣(SFA)这两种工业固体废弃物在环境中的堆积以及避免其给自然环 境带来的风险,最大化降低对环境的污染,以 PG 和 SFA 为原料,采用一步高温煅烧法制备了磷石膏/ 固硫灰渣( PG / SFA)新型复合吸附材料,同时采用批次静态吸附法研究了 PG / SFA 对的铀(Ⅵ)吸附性能。 并利用 PG / SFA 较强的亲 铀特性,对铀矿开采过程中产生的铀矿坑水开展了深度净化处理应用研究。 最后,结合 SEM、FTIR 和 XRD 表征手段, 探讨了 PG / SFA 对铀的吸附机理。 结果表明:在 pH = 6. 0、吸附剂 PG / SFA 投加量 0. 02 g、吸附时间 60 min、铀初始浓 度 125 mg / L、吸附温度 40 ℃的条件下,PG / SFA 对铀的吸附量可达 84. 6 mg / g;PG / SFA 对铀的吸附符合准二级动力学 模型和 Langmuir 等温吸附模型;水中共存阴、阳离子(Ba2+、Sr2+、Ni2+、Ca2+、Cl-、NO- 3 、CO23-、F- )对 PG / SFA 吸附铀的性 能基本无影响。 在真实铀矿坑水中,PG / SFA 对铀的去除率可达 99. 8%,分配系数(Kd)高达 1. 46×106 mL / g,出水铀浓 度低至 0. 003 mg / L。 PG / SFA 对铀的吸附机理主要为 PG / SFA 中的 Ca2+和 PO34- 与 UO22+ 发生沉淀反应,并进一步在 PG / SFA 表面生成钙铀云母 Ca(UO2)2(PO4)2· 3H2O 矿相结构。 研究表明,利用工业固废磷石膏和固硫灰渣可作为铀 矿坑水的高效吸附材料,从而实现“以废治废”的目标。