Al(OH)3胶体、腐殖酸和碳酸铀酰在饱和多孔介质中的共迁移①
2021-11-13王红强胡鄂明雷治武王清良
李 惠,王红强,侯 伟,胡鄂明,雷治武,王清良
(南华大学 资源与环境安全工程学院,稀有金属矿产开发与废物地质处置技术湖南省重点实验室,湖南 衡阳 421001)
CO2+O2地浸采铀具有成本低、污染小、资源利用率高等优点[1]。但我国已知的砂岩型铀矿大都具有矿层堵塞问题,一旦铀在迁移过程中出现沉积、阻塞,就会降低铀的提取效率。地浸采铀工艺中形成的Al(OH)3胶体对重金属有很强的吸附作用,从而对铀的迁移造成影响,导致矿层严重堵塞[2-3]。此外,地下水中含有的腐殖酸(HA)在铀迁移过程中扮演了重要角色[4-6]。胶体在多孔介质中的释放、运移和沉积机制受到流速、离子强度、pH值、介质粒径和含水量等一系列因素的影响[7-8],其中流速是影响胶体与铀在多孔介质中迁移行为的重要因素[9]。
本文在pH=7.6条件下,通过柱实验考察不同流速下,Al(OH)3胶体、UC(Ⅵ)、Al(OH)3-UC(Ⅵ)和Al(OH)3-UC(Ⅵ)-HA在饱和石英砂介质中的迁移规律,以期了解CO2+O2地浸采铀工艺中Al(OH)3胶体和HA对UC(Ⅵ)迁移的影响。
1 实 验
1.1 实验试剂及仪器
实验试剂:石英砂、腐殖酸(HA)、Al(NO3)3·9H2O、NH3·H2O、HCl、NaOH、碳酸铀酰溶液等,均为分析纯试剂;实验用水为去离子水。
实验仪器:85-2C型磁力搅拌器、TSX-100型超声仪、麦克ASAP460型自动比表面积仪、883 Basic IC plus Metrohm型阴离子色谱仪、Nano ZS90 Malvern型激光粒度仪、pHBJ-260型pH测量仪、BQ80S型蠕动泵、202-2A型电热恒温干燥箱、UV-2400型紫外-可见分光光度计、BSZ-100型自动收集器等。
1.2 材料制备方法
腐殖酸(HA)溶液:用去离子水配制成20 mg/L的HA悬浮液。
Al(OH)3胶体由Al(NO3)3·9H2O和NH3·H2O制备而成[2],并通过低温冷冻干燥技术获得Al(OH)3胶体粉末。
Al(OH)3(100 mg/L)胶体溶液:称取100 mg Al(OH)3胶体粉末,加入1 L去离子水,用磁力搅拌器搅拌15 min后超声处理30 min,得到均匀分散的100 mg/L Al(OH)3胶体溶液。……
