累托石对模拟放射性核素钕(Ⅲ)离子的吸附性能研究.pdf

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1、第34卷第1期非金属矿Vlo1．34No．12011年1月Non．MetallicMinesJanuary，2011累托石对模拟放射性核素钕(Ⅲ)离子的吸附性能研究赵秋迪孙宝红葛春艳程磊磊孙朋于少明(合肥工业大学化工学院，安徽合肥230009)摘要在静态条件下，研究了天然累托石对模拟放射性核素钕(Ⅲ)离子的吸附性能、吸附动力学和吸附等温线，考察了溶液pH值、吸附时间、累托石用量等因素对吸附效果的影响。结果表明，pH值是影响吸附性能的主要因素。在室温下，pH值为7．7、吸附时间为3h、累托石用量为0．343g门L、钕(Ⅲ)离子浓度为50m

2、g／L~条件下，用累托石吸附溶液中的钕(Ⅲ)离子，钕(Ⅲ)离子去除率可达96％v2~。累托石对钕(Ⅲ)离子的吸附等温线在实验浓度范围内同时符合Langmuir方程和Freundlieh方程，吸附行为符合拟二级动力学方程。关键词累托石吸附模拟放射性核素钕(Ⅲ)离子．中图分类号：X591文献标识码：A文章编号：1000．8098(2011)01．0069．04StudyonAdsorptionCapacityofRectoriteforSimulatedRadionuclideNd(m)ZhaoQiudiSunBaohongGeChunya

3、nChengLeileiSunPengYuShaoming(SchoolofChemicalEngineering，HefeiUniversityofTechnology,Hefei，Anhui230009)AbstractUnderstaticstate，theadsorptioncapacity,adsorptionkineticsandisothermsofnaturalrectoriteforsimulatedradionuclideNd(1l1)werestudied．TheefectsofpHvalue，adsorption

4、timeanddosageofrectoriteOiltheadsorptioncapacitywerealsoinvestigated．TheresultsshowedthatpHvaluehadamajorefectontheadsorptionofrectoriteforNd(m)．TheremovalrateofNd(1l1)wasupto96％underthesuitableadsorptionconditionsofroomtemperature，pH=7．7，adsorptiontimeof3h，rectoritedosa

5、geof0．343g／LandNd(m)concentrationsof50mg／L．TheadsorptionisothermalcurveofrectoriteforNd(1lI)fittedLangmuirequ~ionorFreundlichequationwithintherangeofexperimentaleoncen~mionsandtheadsorptionofNd(Il1)onrectoritefiaedthepseudo·second—orderrateequation．Keywordsrectoriteadsor

6、ptionsimulatedradionuclideNd(Ⅲ120世纪，核能首先是应用在作为武器的军事方因此其材料的选择和工程特性对于整个高放废物深面，后来才作为一种新能源用于民用核动力工业，从地质处置系统就显得非常重要【4]。黏土矿物是目前而开辟了发展能源工业的一条新路，改变了全球燃料研究较多的一类缓冲回填材料，近年来国内外已经资源有限的状况，改善了化石燃料燃烧时所造成的环对膨润土、沸石等黏土矿物的吸附性能进行了较深境污染。核电作为清洁能源目前已被世界大多数人入的研究～。鉴于累托石良好的吸附性能IS]，同时们所认识]。但核能的发展使得

7、放射性废物日益增考虑到三价锕系元素的离子半径与钕离子半径相多。如按中国核电发展规划，到2020年核电将占总近、晶体化学性质相似等[9】，故本实验用钕离子模拟发电量的4％，届时产生的乏燃料累计将达到2000t，高放废液中的三价锕系元素，研究了累托石对钕(Ⅲ)此后每年将产生约1000t乏燃料。能否及时、安全处离子的吸附性能。置这些高放废物，是关系到我国核能事业能否可持续1实验部分发展的不可回避的重大问题J。1．1实验原料、仪器及试剂目前，国际上公认的处置高放废物的可行方法1．1．1累托石样品，湖北名流累托石科技股份有限公是深地质处置。该方法

8、依据多重屏障体系的概念，司提供，累托石含量为70％～80％。累托石的主要将高放废物置于距地表500~1000rn深的地下处置库化学成分(W为：Si02，44．31；A12O3，35．60；Fe203，内，人