核资源-创新实验项目申报表

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1、南华大学核资源与环境大学生创新训练中心创新实验项目申请书项目　名　称：纳滤-反渗透处理离子交换酸性铀矿废水申请者：周双平指导老师：梁建龙所在学院：核资源工程学院电话：13170333994电子信箱(Email):luluzsp@163.com申请日期：2014年5月核资源工程学院2014年制7项目名称纳滤-反渗透处理离子交换酸性铀矿废水项目来源□科研□教学□设计□工程□自选□其他（）申请经费5000起止时间2014年7月至2015年7月项目负责人姓名周双平所在专业矿物加工联系电话13170333994学号20

2、124720116学院名称核资源工程E-mailLuluzsp@163.com自身具备的知识条件（学习成绩、特长、兴趣等），与本项目相关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩本人对科研研究非常有兴趣，大学两年经常关注科学研究的前沿动态。而且本人也具有较强的实验操作，数据处理及文献查阅的能力。在申报该项目之前，查阅大量铀矿山污染地下水处理技术及相关方面的发展现状，着重查阅纳滤反渗透处理铀矿废水的相关文献，掌握了该方法的基本原理以及它相比其他方法的优点与不足之处。项目组成员姓名学号所在学院及专业联系电话分工签字鲁雯

3、20124720126核资源工程；矿物加工15211491662相关仪器的操作及试剂的采购张席20124520127核资源工程；矿物资源15211489747实验数据的记录及后续处理周双平20124720116核资源工程；矿物加工13170333994实验设计及理论分析指导教师姓名职务/职称所在学院及研究方向联系电话E-mail签字梁建龙副教授核资源工程矿物加工方向135752968987一、立项背景（研究现状、趋势、意义等，参考文献和其他有关背景材料）在我国几乎所有矿山都采用离子交现换回收铀，这主要由于离子

4、交换它具有运成成本低，操作简单，易于管理，浸出液采用离子交换后，由于NaCl价格便宜，易得。所以一般采用酸性NaCl作淋洗剂，大约95%以上矿山均采用这一淋洗剂。整个离子交换工艺的操作包括吸附、水洗、淋洗、脱淋等步骤：吸附：4R4NCl+UO2(SO4)34-→（R4N）4【UO2（SO4）3】+4Cl-淋洗：（R4N）4【UO2（SO4）3】+4Cl-→4R4NCl+UO2(SO4)34-从上反应式可以看出;吸附过程中，树脂上的Cl-就转移到吸附尾液中了，而用NaCl淋洗时，由于树脂交换上Cl-，成为氯型树

5、脂。在实际生产中，树脂就是这样吸附、淋洗反复循环的过程。然而如果不想方设法去除Cl-，每进行一个循环都有一定量的Cl-转入吸附液中，为了节约工业用水（在干旱地区和不充足地方该问题尤为突出）和充分利用余酸及Fe3+，循环使用吸附尾液，即将吸附尾液补加酸和氧化剂后，又循环使用，这样，势必造成浸出原液中Cl-累积，当浸出液Cl-达到一定浓度后，由于Cl-对树脂的亲和力比UO2(SO4)34-大，它会优先吸附Cl-，对于吸附工序产生不良影响。会使树脂吸附铀容量下降，尾液铀浓度超标。有文献报道〔1〕，，当吸附原液Cl-

6、浓度大于2.5g/l树脂的吸附容量下降20%—25%。只有当吸附原液Cl-﹤500mg/l这种影响才会很少，在生产实际中，树脂容量下降，会造成以下影响：（1）生产设备就周转不过来，严重的话，造成生产局部或全面停产（2）从经济上考虑，总希望树脂U饱和度高，这样树脂上的杂质如Fe3+可以减少到最少，相应就提高了产品的纯度，（3）更重要是淋洗单位体积树脂成本与铀容量无关，，也就是说，树脂U容量越高，则折算淋洗单位U量的成本低，反之则高。所以，为了控制吸附尾液不至于影响铀的吸附（一般吸附原液控制Cl-﹤500mg/l

7、），不得不将部分废水外排，一般吸附尾液外排量为树脂量20-30倍，即外排废水量V=（20-30）VR，并且每一循环就要外排这么多废水才能保证生产的正常进行。同时，为了不是废水外排造成污染，所有矿山吸附尾液经石灰加BaCl2中和后，沉淀渣堆存与尾渣坝，废水存于尾水库，废水中主要成分是有NaCl与Na2SO4,，由于Cl-和SO42-废水中外排有要求，所以不能外排，每一个矿山除了建一个尾矿坝还要有一个尾水库，这尾水库不仅有我们可以利用的NaCl，还时常有垮库的风险，也可能有害杂质随水体的迁移的危险。如果我们采用纳

8、滤反渗透膜处理铀矿废水则不会出现上述情况，它基本原理是7铀矿废水经过预处理，消除沉淀渣滓等，然后通过Nf（纳滤膜），由于纳滤膜只对特定的溶质比如二价SO2-4、及Fe3+、Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Ra2水合离子半径比较大的去除率比一价Cl-根高得多，具有高脱除率，所以这些离子被富集在浓液中，加入石灰石沉淀后堆存即可，母液中含有NaSO4和Nacl,我们可以通过他们的溶解度不同在0摄