[发明专利]一种采用磷酸改性铁树叶制备海水提铀植物-无机复合吸附剂的方法

说明书

本发明涉及海水提铀领域，具体提供了一种采用磷酸改性铁树叶制备海水提铀植物‑无机复合吸附剂的方法。所述海水提铀生物吸附剂由铁树叶片干燥粉碎后，经磷酸改性，再将所得产物洗涤、干燥、活化后得到。在pH值为8.7、温度为25℃、吸附平衡时间为240 min的条件下，应用其对模拟海水中铀进行吸附，能获得较高的吸附效率。吸附铀后，再采用0.08 mol/L硝酸进行解吸后，该吸附剂又可重新利用，并能保持较高的吸附效率。该吸附剂具有材料来源广、制备简单、成本低、吸附效果好、解吸容易、机械强度大、环境污染小等多重优点。

技术领域

本发明涉及海水提铀，具体涉及一种采用磷酸改性铁树叶制备海水提铀植物-无机复合吸附剂的方法。

背景技术

核能作为一种经济、清洁的能源，能够有效地缓解能源短缺的压力。铀是生产核能不可获缺的燃料。目前国内天然铀的生产能力只能满足1/3的需求，铀的供应面临巨大压力。据预测，到2050年陆地铀资源消耗殆尽。而海水水体中含有大量铀资源，将是解决未来核燃料供给的主要途径之一。因此，研发用于海水提铀的吸附剂具有重要的应用价值。

目前提取的铀方法主要有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法和吸附法等。化学沉淀法设备简单、费用低、效率高，但反应所产生的聚合物需进一步浓缩、脱水和固化；离子交换法提取效率高，净化效果好，但价格昂贵，选择性差，交换容量有限；膜分离法操作简单、能耗低、适应性强，但对原水的水质要求较高，常需与其他水处理技术联用；而吸附法因其具有提取效率高、处理量大、能够实现选择性富集铀等优点，因而在实践中使用广泛。用于海水提铀的吸附剂要求具有处理量大、附剂选择性强、耐腐性强、机械强度大等特性。目前用于吸附海水中铀的吸附材料主要有矿石，黏土，人工合成的高分子聚合物、天然高分子、生物质、复合吸附材料、碳材料等。而这些材料在实际应用中还存在吸附效率低、生产成本高、回收再利用困难等缺陷，因此亟需研发一种安全、高效、经济的吸附材料。

铁树叶是一种常见、廉价的材料。本发明专利采用铁树叶作为吸附的原材料，用磷酸对铁树叶进行物理化学改性，制备成了一种新的生物改性吸附剂，该吸附剂具有材料来源广、制备简单、成本低、吸附效果好、解吸容易、机械强度大、环境污染小等多重优点，采用该吸附剂进行海水提铀更加快速、简便、经济。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种采用磷酸改性铁树叶制备海水提铀植物-无机复合吸附剂的方法。

一种海水提铀植物-无机复合吸附剂的制备方法，采用磷酸改性植物叶片制备植物-无机复合吸附剂，所述海水提铀植物-无机复合吸附剂由植物叶片干燥粉碎后经磷酸改性，再将所得产物洗涤干燥活化后得到。

进一步地，每6g植物叶片粉末中加入2.3mL浓磷酸，在180℃-200℃条件下，改性10h-18h。

作为优选，改性温度为190℃，改性时间为16h。

进一步地，所述植物叶片先洗净置于真空干燥箱中，然后60℃真空干燥6h，再使用粉碎机粉碎干燥后的植物叶片，过80目标准筛，即得到植物叶片粉末。

进一步地，改性后产物经无水乙醇活化,蒸馏水洗涤至中性后，60℃条件下真空干燥6h。

作为优选，所述植物叶片为铁树叶片。

本发明还提供了所述磷酸改性铁树叶海水提铀植物-无机复合吸附剂在吸附海水中的铀的应用方法，所述应用具体为：

调整模拟海水的pH值为8.7后，加入所述植物-无机复合吸附剂进行吸附。

进一步地，吸附时间为240min-300min。

更进一步地，吸附后可采用HCl、HNO₃或草酸铵作为解吸剂，将植物-无机复合吸附剂分离出来，用蒸馏水反复洗涤至植物-无机复合吸附剂的pH值为中性，干燥后重复使用。