原子能科学技术
原子能科學技術
원자능과학기술
ATOMIC ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2014年
Z1期
56-63
,共8页
张晓峰%陈迪云%涂国清%黄小追
張曉峰%陳迪雲%塗國清%黃小追
장효봉%진적운%도국청%황소추
羟基磷灰石%天然磷灰石%铀%热力学%动力学
羥基燐灰石%天然燐灰石%鈾%熱力學%動力學
간기린회석%천연린회석%유%열역학%동역학
hydroxyapatite%natural apatite%uranium%thermodynamics%kinetics
通过静态实验分别研究了反应时间、温度、pH值、铀初始质量浓度、磷灰石用量等条件对羟基磷灰石与天然磷灰石去除铀的影响,并根据热力学和动力学原理进行了分析.结合红外光谱、扫描电镜、X衍射等分析结果探讨了羟基磷灰石与天然磷灰石去除铀的机理.羟基磷灰石去除铀的结果表明:铀的去除量随着铀初始浓度的增大而增大;在pH=4~5的铀溶液中,羟基磷灰石用量为0.75 g时,去除效果最好,铀的去除率达85%.天然磷灰石去除铀的结果表明:铀的去除率随铀初始浓度的增大而增大;在pH=3、天然磷灰石用量为1.0g时去除效果最好,铀的去除率高达80%.二者的去除反应均在120 min时基本达到平衡,反应过程均既符合二级动力学方程又符合Langmuir热力学方程.红外分析结果表明,二者主要是通过磷酸根与UO22+的络合作用去除铀.X衍射分析结果表明,羟基磷灰石基本符合纯物质的组成与构成,而天然磷灰石主要成分为Ca5 H2 (PO4)3F、Ca8 H2 (PO4)6 H2O.扫描电镜对比分析显示,羟基磷灰石外观呈球状且开有孔,孔内有一含大量絮状物的空腔,羟基磷灰石在去除铀后表面变得光滑且微孔也被封闭,这是由于吸附了UO22+使羟基磷灰石表面分子间发生了链接;而天然磷灰石去除铀前后皆呈现棱角分明的矿物外形,说明被吸附天然磷灰石上的UO22+,形成了矿物晶体.
通過靜態實驗分彆研究瞭反應時間、溫度、pH值、鈾初始質量濃度、燐灰石用量等條件對羥基燐灰石與天然燐灰石去除鈾的影響,併根據熱力學和動力學原理進行瞭分析.結閤紅外光譜、掃描電鏡、X衍射等分析結果探討瞭羥基燐灰石與天然燐灰石去除鈾的機理.羥基燐灰石去除鈾的結果錶明:鈾的去除量隨著鈾初始濃度的增大而增大;在pH=4~5的鈾溶液中,羥基燐灰石用量為0.75 g時,去除效果最好,鈾的去除率達85%.天然燐灰石去除鈾的結果錶明:鈾的去除率隨鈾初始濃度的增大而增大;在pH=3、天然燐灰石用量為1.0g時去除效果最好,鈾的去除率高達80%.二者的去除反應均在120 min時基本達到平衡,反應過程均既符閤二級動力學方程又符閤Langmuir熱力學方程.紅外分析結果錶明,二者主要是通過燐痠根與UO22+的絡閤作用去除鈾.X衍射分析結果錶明,羥基燐灰石基本符閤純物質的組成與構成,而天然燐灰石主要成分為Ca5 H2 (PO4)3F、Ca8 H2 (PO4)6 H2O.掃描電鏡對比分析顯示,羥基燐灰石外觀呈毬狀且開有孔,孔內有一含大量絮狀物的空腔,羥基燐灰石在去除鈾後錶麵變得光滑且微孔也被封閉,這是由于吸附瞭UO22+使羥基燐灰石錶麵分子間髮生瞭鏈接;而天然燐灰石去除鈾前後皆呈現稜角分明的礦物外形,說明被吸附天然燐灰石上的UO22+,形成瞭礦物晶體.
통과정태실험분별연구료반응시간、온도、pH치、유초시질량농도、린회석용량등조건대간기린회석여천연린회석거제유적영향,병근거열역학화동역학원리진행료분석.결합홍외광보、소묘전경、X연사등분석결과탐토료간기린회석여천연린회석거제유적궤리.간기린회석거제유적결과표명:유적거제량수착유초시농도적증대이증대;재pH=4~5적유용액중,간기린회석용량위0.75 g시,거제효과최호,유적거제솔체85%.천연린회석거제유적결과표명:유적거제솔수유초시농도적증대이증대;재pH=3、천연린회석용량위1.0g시거제효과최호,유적거제솔고체80%.이자적거제반응균재120 min시기본체도평형,반응과정균기부합이급동역학방정우부합Langmuir열역학방정.홍외분석결과표명,이자주요시통과린산근여UO22+적락합작용거제유.X연사분석결과표명,간기린회석기본부합순물질적조성여구성,이천연린회석주요성분위Ca5 H2 (PO4)3F、Ca8 H2 (PO4)6 H2O.소묘전경대비분석현시,간기린회석외관정구상차개유공,공내유일함대량서상물적공강,간기린회석재거제유후표면변득광활차미공야피봉폐,저시유우흡부료UO22+사간기린회석표면분자간발생료련접;이천연린회석거제유전후개정현릉각분명적광물외형,설명피흡부천연린회석상적UO22+,형성료광물정체.