[发明专利]一种去除废水中铀、钍和铊的方法

说明书

本发明提供了一种去除废水中铀、钍和铊的方法。该方法向废水中加入过硫酸盐，混合均匀后，加入磁性树脂进行反应，再调节废水的pH并静置处理。本发明的方法，采用廉价易得的强氧化剂过硫酸钠，经磁性树脂活化后，产生氧化性很强的硫酸根自由基和羟基自由基，相比常用的强氧化剂如Cl₂、ClO₂、ClO^‑等具有更强的氧化能力，能将大分子有机物分解为小分子有机物或矿化为CO₂和H₂O等无机物。该方法中，采用NDMP磁性树脂，一方面起到活化过硫酸盐的作用，另一方面，树脂本身为强碱性阴离子树脂，能够吸附铀、铊等配阴离子，使用的试剂量较少，无需大量添加。此外，该方法较为经济且去除率高，对于铀和钍的去除率达到99％以上，对于铊的去除率达到98％以上。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种去除废水中铀、钍和铊的方法。

背景技术

氯氧化锆，化学式ZrOCl₂，别名二氯氧化锆，碱式氯化锆，一般为八水合物的形式，白色针状或丝状结晶，水溶性良好，也溶于甲醇、乙醇和醚，微溶于盐酸，不溶于其它有机溶剂。氯氧化锆用于制造二氧化锆，及其他涂料干燥剂、橡胶添加剂等，是重要的锆盐基础化工产品，是制备氧化锆、硫酸锆、碳酸锆等锆化学制品的主要原料。

氯氧化锆通过锆英石湿法冶金制备，然而，锆英石中含有微量铀(U)、钍(Th)、铊(Tl)等元素。铀有放射性，又有化学毒性。钍也具有放射性。铊是一种毒害重金属元素，其毒性超过As、Hg、Cd、Pb，且具有一定的积蓄性。一价铊离子(Tl⁺)类似于钾离子(K⁺)，不溶于碱，三价铊离子和四价钍离子具有很强的配位能力，可与废水中的络合剂/萃取剂形成稳定的水溶性络合物，在碱性条件下难以有效沉降，表现出较强的迁移活性。铊污染水体对民众身体健康危害大，鉴于铊的毒害性，国家和地方相继出台了一系列严格的工业废水铊污染物排放标准。

制备氯氧化锆的过程产生的废水不可避免的会含有相关元素，存在超标排放风险。现有技术没有充分考虑水中有机物对三价铊络合的影响，并且对较高含量铊的去除效果也难以达到严格的排放要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种去除废水中铀、钍和铊的方法，能够有效去除废水中的铀、钍和铊，达到相关排放要求。

本发明的第一方面提供了一种去除废水中铀、钍和铊的方法，包括以下步骤：

S1：向所述废水中加入过硫酸盐，混合均匀；

S2：向步骤S1处理后的废水中加入磁性树脂，反应后，调节废水的pH，静置处理；

S3：分离上清液，将沉淀物回收。

本发明中，废水指含有铀、钍和铊的废水，主要为冶炼废水。

上述方法中，磁性树脂为强碱性阴离子树脂，能够吸附铀氧配阴离子，而过硫酸盐如Na₂S₂O₈常温下较稳定，但在磁性树脂作用下会被活化，产生氧化性很强的硫酸根自由基(SO₄^-·，E⁰＝2.5～3.1V)和羟基自由基(·OH，E⁰＝2.8V)，能够氧化一价铊，降解萃取剂等有机物。由于铊、钍、铀氢氧化物的溶度积常数非常低(Ksp_Tl(OH)3＝1.68×10^-44、Ksp_Th(OH)4＝4.0×10^-45、Ksp_UO2(OH)2＝1.1×10^-22)，pH值调至碱性后三价铊、钍和铀充分沉淀。经过上述处理后，残余的阴离子(铀、铊配阴离子)又可被磁性树脂吸附除去，最终实现了去除废水中的铀、钍和铊。