[发明专利]一种采用TiO

说明书

本发明属于铀矿环境治理领域，具体涉及一种采用TiO₂吸附‑光催化还原处理含铀废水的方法，旨在为放射性含铀废水处理提供一种新型材料，其特征在于将TiO₂光催化还原技术引入含铀废水处理过程，将纳米TiO₂投入至含铀废水中，论证了TiO₂通过吸附‑光催化还原作用处理含铀废水中U(Ⅵ)的可行性，最高可将含铀废水中99.0％铀固定，可作为一种处理含铀废水的新型材料；该方法具于低耗能、无毒化、选择性好、快速高效、可在常温常压下进行等优点；该新型材料TiO₂不同于其他处理放射性含铀废水吸附与还原材料，具有吸附‑自催化还原双重属性，可更高效的达到含铀废水处理与铀回收的目的。

技术领域

本发明属于铀矿环境治理领域，具体涉及一种采用TiO₂吸附-光催化还原处理含铀废水的方法。

背景技术

随着科技术与核电的快速发展，在核工业的各个领域，如铀矿开采及尾矿贮存、水冶铀的精制提纯及加工、核燃料制造、核电站运行、反应堆燃料后处理等，都会产生大量的放射性含铀废水，如何妥善处理这些放射性含铀废水对于保护环境、维护国民安全及保持核电的持续发展都至关重要。

众所周知，放射性含铀废水中铀主要以U(Ⅳ)和U(Ⅵ)两种化合价态与其他离子、化合物等共存，其中U(Ⅳ)能与无机碳形成稳定的络合物而沉淀固定下来，而U(Ⅵ)常以铀酰离子(UO₂²⁺)的形式存在，溶解性好，易于迁移，可通过皮肤、消化道吸收等多种途径对机体造成伤害。因此，放射性含铀废水中铀的处理一般指去除其中U(Ⅵ)及其化合物。目前明去除含铀U(Ⅵ)废水的方法主要有稀释排放法、化学沉淀法、蒸发浓缩法、离子交换法等传统处理方法与生物富集修复、膜分离、基于零价铁可渗透反应墙等发展中的新方法。上述技术在处理含铀等放射性废水中均能起到一定的净化效果，但是耗能、耗试剂，对于低浓度含铀废水的处理效果不甚理想。此外，传统的处理方法大部分只是将污染物从一相转移到另一相的简单物理分离过程，因此会带来二次污染。

近年来，以TiO₂为代表的光催化技术基于低耗能、无毒化、选择性好、快速高效、可在常温常压下进行等优点，被认为是一种理想的环境污染治理技术，重点应用于重金属废水(Se(IV)，Cu(II)，Hg(II)，Ag(I)，Cr(VI))与有机废水处理领域。此外，少量学者通过理论计算认为光催化材料TiO₂在足够能量的激发下能将铀酰中U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ)，但是现阶段将TiO₂应用于含铀废水处理过程更多的是强调其吸附性。基于上述分析，以TiO₂的吸附性为基础，将TiO₂的光催化技术引入含铀废水处理过程中，最终提供一种采用TiO₂吸附-光催化还原处理含铀废水的方法，旨在提供一种新的高效处理含铀废水方法，对于减轻环境压力，消除公众担忧，促进核能可持续开发和利用，具有重要的现实与理论意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种采用TiO₂吸附-光催化还原处理含铀废水的方法，用于实现利用TiO₂的光催化技术高效处理含铀废水。

本发明的技术方案如下：

一种采用TiO₂吸附-光催化还原处理含铀废水的方法，包括如下步骤：

步骤一：通过对采取的铀矿石开展地浸过程，得到初始的高浓度含铀溶液；

步骤二：在初始的含铀废水溶液中加入适当的去离子水直至所需含铀溶液初始溶度C₀<20mg/L，低溶度铀矿山含铀废水铀浓度<20mg/L，从而模拟真实的含铀废水；

步骤三：用0.1mol/L HCl或NaOH调节含铀废水溶液的pH值至7；