石英砂負載羥基磷灰石的制備及其在PRB中除鈾效果研究.pdf

1、本文以石英砂為載體，制備了石英砂負載羥基磷灰石的復(fù)合材料。采用分析X射線衍射、掃描電子顯微鏡、能譜、Zeta電位等方法對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與組成進行表征，然后通過靜態(tài)試驗，研究溶液pH值、復(fù)合材料投加量、反應(yīng)時間和鈾初始濃度等條件對復(fù)合材料去除水溶液中鈾(Ⅵ)的效果影響，確定最佳試驗條件，并用吸附等溫線模型及吸附動力學模型進行擬合分析，探討吸附機理，最后通過動態(tài)試驗，模擬滲透反應(yīng)墻在不同條件下對水溶液中鈾(Ⅵ)的去除效果影響，確定最佳試驗條

2、件，并用Thomas模型和Yoon-Nelson模型進行擬合分析。通過研究，獲得了以下主要成果和認識：
　　（1）以石英砂為載體，采用溶膠凝膠法制備的石英砂負載羥基磷灰石復(fù)合材料表面呈灰白色，比表面積大、包覆率好、孔隙較多。
　?。?）靜態(tài)試驗結(jié)果表明，實驗制備的粒徑0.15-0.3 mm、0.3-0.6 mm和0.6-1.18 mm石英砂負載羥基磷灰石三種復(fù)合材料在去除水溶液中鈾的過程，吸附等溫模型均符合Langmuir和

3、Freundlich吸附等溫線模型，吸附動力學模型均符合準二級吸附速率模型。當溶液pH值為4.0，復(fù)合材料投加量分別為0.5 g(10 g/L)、3 g(60 g/L)和15 g(300 g/L)，反應(yīng)時間分別為90 min、鈾初始濃度分別為3 mg/L時，鈾的去除率分別達到97.04%、98.27%和97.04%，吸附量分別為0.291 mg/g、0.0485 mg/g和0.0090 mg/g。
　?。?）PRB動態(tài)柱吸附試驗結(jié)

4、果表明，復(fù)合材料中石英砂粒徑、羥基磷灰石包覆量、流速和鈾進水濃度對動態(tài)吸附U(Ⅵ)有很大的影響。當復(fù)合材料中石英砂粒徑為0.6-1.18 mm、羥基磷灰石與石英砂比例為0.0157、流速為6 mL/min、鈾進水濃度為7 mg/L及pH值為4.01條件時，復(fù)合材料的吸附容量達最大20.8 mg/g，PRB動態(tài)柱中鈾溶液的去除率達67.6%。石英砂負載羥基磷灰石在PRB中對鈾(Ⅵ)具有非常好的去除效果。Thomas模型和Yoon-Nels