[发明专利]一种含铀废水中铀的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，具体地说，涉及一种含铀废水中铀的回收方法。

背景技术

高温气冷堆核燃料元件陶瓷UO₂核芯颗粒生产采用溶胶-凝胶法，所用胶凝介质主要为氨水，工艺过程包括溶解、制胶、分散、陈化、洗涤、干燥等步骤。首先，以分析纯的硝酸加热溶解U₃O₈固体粉末制备硝酸铀酰水溶液，与多种添加剂按一定配方和工序配制成含一定铀浓度的胶体，其中添加剂包括兼具络合剂和缓冲剂作用的尿素、粘接剂聚乙烯醇、交联剂四氢糠醇等有机物；然后，胶液经压力式振动喷嘴分散成均匀胶滴，滴液经氨气区后进入氨水柱中逐渐固化成凝胶球；所得凝胶球在氨水中陈化，再用稀氨水洗涤凝胶球，以除去其中硝酸铵；最后，通过真空干燥去除其中的水分得到干燥凝胶球。因此，在生产过程中会产生大量的含氨、铀、有机物、硝酸盐等物质的低放射性废水，其中氨、有机物和硝酸盐浓度为常量级别（g/L），而铀浓度为微量级别（mg/L）。废水处理的目的是回收其中有用物质，最终废水达到排放标准。该废水中的铀作为稀缺放射性元素，更需要进行回收。本废水经过前期处理后，后期废水中主要成分为高浓度硝酸盐和微量铀酰离子。

针对废水中微量铀的回收方法，主要有离子交换树脂法和膜分离法等。离子交换树脂法是通过离子交换树脂上可与废水中铀相互交换的基团，将铀吸附在交换树脂上。用离子交换法处理铀浓度低、含盐量少、浊度小的放射性废水往往能够得到很高的净化效率。离子交换树脂法的突出特点在于净化效率高，相关理论和设备经验都已经相当成熟，但是缺点在于不能处理高含盐量废水，因为水中的竞争性离子会导致铀去除效率的明显下降。膜分离法是借助具有选择透过性的薄膜，以压力差、温度差、电位差等为动力，对液体混合物施行分离的方法。目前国内外在放射性废水处理中采用的膜技术主要有微滤、超滤、反渗透、纳滤和电渗析等方法。然而，若废水体系中还含有其它大量污染物，如有机物或大量无机盐，将会大大降低膜通量及处理效率。在常见回收微量铀的方法中，高浓度硝酸根是铀回收处理的严重干扰因素，目前尚缺乏一个有效的对含高浓度硝酸根废水中微量铀的富集工艺方法。硅胶作为铀吸附剂材料具有化学稳定性好、耐腐蚀性强、良好的吸附和洗脱性能等优点，但硅胶对高浓度硝酸根废水中微量铀吸附方法尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种废水处理方法，具体的说，是提供一种含铀废水中铀的回收方法，尤其是针对含高浓度硝酸根的微量铀废液。

为了实现本发明目的，本发明提供了一种含铀废水中铀的回收方法，该方法包括如下步骤：

（1）调节废水pH值至6.0-9.0；

（2）将调节pH值后的废水进行柱层析分离吸附，检测层析柱流出液中的铀浓度，直至流出液中铀浓度高于0.05mg/L。

（3）用酸溶液对层析柱进行淋洗，检测流出的淋洗液中的铀浓度，当流出的淋洗液中铀浓度在1g/L以上时，为淋洗合格液；当铀浓度小于1g/L、大于0.05mg/L时，为淋洗贫液，将该淋洗贫液重复进行步骤（2）中的柱层析分离操作；当铀浓度在0.05mg/L以下时，水洗层析柱至pH为中性，层析柱重复循环使用；

（4）将上一步的淋洗合格液混合，调节pH值至11以上，静置，沉淀，分离，获得固体含铀粗品。

其中本发明所用的含铀废水原液可以是已经除去了氨、固态杂质和高分子有机物的含铀废水。

其中上述步骤（4）中分离得到的液体重复进行步骤（2）中的柱层析分离操作。

其中，步骤（1）中或步骤（4）中使用浓度大于10mol/L的氨水、或者使用NaOH或KOH的溶液或固体调节溶液的pH值。

更优的，所述步骤（1）中使用4-10mol/L的NaOH溶液，或者所述步骤（4）中使用3-5mol/L的NaOH溶液，调节对应溶液的pH值。

其中步骤（4）中可以使用3-5mol/L的NaOH溶液，调节溶液的pH值至11以上，可以使体系中90%以上的铀沉淀下来。

更优的，步骤（1）中调节废液pH值至7.5-8.5。

上述层析柱的填料为活性炭、硅胶、钛系吸附剂或铁系吸附剂。

更优的，上述吸附剂的粒度为20-200目，比表面积为100-600m²/g。

更优的，上述吸附剂的粒度为100-200目，比表面积为500-600m²/g。