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乳状液膜技术回收处理含铀废液的研究

作　者: 陈伟
导　师: 夏良树
学　校: 南华大学
专　业: 应用化学
关键词: 铀乳状液膜提取回收机理热力学
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

目前，对于含铀废液的处理主要有化学沉淀法、电化学法、离子交换法、蒸发浓缩法、生物吸附法、反渗透法、土壤渗滤法、泡沫分离法、氧化还原法等，这些传统的处理方法主要存在工艺流程冗长复杂、处理繁琐、在处理低浓度含铀废水时效率较低、成本相对较高、以及会产生二次污染等不足。期望研究一种新的技术方法，以实现含铀废液中铀的回收和再利用，为工业处理含铀废液提供理论基础和实际应用价值。本文采用乳状液膜技术对含铀废液进行回收处理，研究了制乳原料的最佳体积比、制乳时的搅拌速度、温度等因素对乳状液膜技术提取回收含铀废液的影响，以及进行吸附时的温度、pH、铀初始质量浓度、提取时间等因素对乳状液膜技术提取回收含铀废液的影响；探讨了乳状液膜提取回收铀过程中铀的迁移机理；通过热力学对乳状液膜技术提取回收铀中的液膜传输过程进行了分析讨论。通过研究，得出如下结论：（1）制乳时当加入P₂₀₄、span80、磺化煤油和液体石蜡的体积百分比分别为10%、6%、79%、5%，搅拌速度2000r/min，内水相盐酸的浓度4mol·L^-1时，制得的乳状液膜在1小时内，破损率小于1%，对铀的回收率可达到90%以上；且使用时比较稳定，不出现分层、变型和破乳等现象。（2）在pH为2.5、铀初始质量浓度小于100mg·L^-1、含铀废液与乳状液膜的体积比为5:1、常温常压条件下，用乳状液膜对铀废液提取0.5小时，铀的回收率可以达到99%以上。（3）乳状液膜技术从含铀废液中提取回收铀的基本原理为：流动载体P₂₀₄羟基上的氢与铀酰离子发生交换，形成络合物，进入到内水相中，由于内水相高浓度氢的存在，络合物发生了解吸反应，流动载体P₂₀₄又回到膜相中，进行下一次络合。（4）乳状液膜内外反应的Gibbs自由能ΔG<0，说明外水相的铀可以自发地向内水相富集。

乳状液膜技术回收处理含铀废液的研究

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