[发明专利]一种吸附分离铀和钒的方法

说明书

本发明公开了一种吸附分离铀和钒的方法，包括如下步骤：将吸附剂与含有铀和钒的解吸液混合，解吸液中的铀被吸附剂吸附分离，所述吸附剂由有机螯合剂二苯并‑18‑冠醚‑6(DBCH18C6)负载在载体上制成。每g吸附剂与20～30mL含有铀和钒的解吸液混合。所述载体为被覆聚合物的大孔SiO₂。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。本发明吸附分离铀和钒的方法，能够实现铀和钒的高效分离，且操作简单。

技术领域

本发明涉及元素分离技术领域，具体涉及一种吸附分离铀和钒的方法。

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，海水中钒的浓度也很低，仅为2ppb，二者的浓度非常接近，在利用现有的含有酰胺肟功能基高分子吸附剂在海水中吸附铀时，钒和铀能同时被吸附，经解吸附，解吸液中含有铀和钒，因此，需要进一步对解吸液中的铀和钒进行分离。

发明内容

本发明提供了一种吸附分离铀和钒的方法，能够对解吸液中的铀和钒进行分离，操作简单，选择性好，且分离效率高。

一种吸附分离铀和钒的方法，包括如下步骤：

将吸附剂与含有铀和钒的解吸液混合，解吸液中的铀被吸附剂吸附分离，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，所述铀和钒均为离子形式。

本发明提供的吸附剂由载体，与如结构式Ⅰ所示的有机螯合剂二苯并-18-冠醚-6(DBCH18C6)复合而成，对铀具有很好的选择性，能够实现性质相近的铀和钒的分离。

本发明解吸液的pH值为3～9。

作为优选，每g吸附剂与20～30mL含有铀和钒的解吸液混合。本发明提供的吸附剂选择性好，分离效率高，少量使用，即能达到理想的分离效果。

作为优选，解吸液中铀的浓度为1.0～2.0×10^-5M；钒的浓度为1.0～2.0×10^-5M。解吸液中的铀和钒的浓度很低的情况下，本发明提供的吸附剂也能够将二者有效分离。

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。