[发明专利]一种不规则六面体胶粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种不规则六面体胶粒及其制备方法和应用。该不规则六面体胶粒通过以下步骤制备：将亚铁盐溶于去离子水中，制得亚铁盐溶液；所述亚铁盐溶液的摩尔浓度为0.2～0.3mol/L；用稀碱液将亚铁盐溶液的pH调为8.5；在调好pH的亚铁盐溶液中先后加入分散剂和有机络合剂，在常温下用气泵通入空气，定时采样，过滤，洗涤，真空下干燥获得不规则六面体胶粒；其中，所述分散剂在总反应液中的质量浓度为0.05～0.5％，所述有机络合剂在总反应液中的质量浓度为0.3～0.5％。往含铊和铀废水中投加所述的不规则六面体胶粒，充分搅拌，然后自然沉降，下层沉降的是不规则六面体胶粒及其吸附的铊及铀，上层出水的铊和铀降到环保的要求。

技术领域

本发明涉及吸附材料制备和污水处理的技术领域，具体地说是一种不规则六面体胶粒及其制备方法和应用。

背景技术

在水体中，铊主要以+1价的形式存在，性质和钾元素很相似，具有较强的迁移性、高毒性，毒性高于铅和汞等，与砷相当。在暴雨及流水的冲刷下,极易从河床底泥和土壤表层扩散至水体中形成二次污染，同时对河流下游耕地或供水系统造成危害。相关研究表明，国内的铊污染已对饮用水安全构成了严重威胁，污染范围也已蔓延至世界各国，在加拿大New Brunswick、英国Cornwall、Tdaho、中国黔西南和粤北及湘南等矿山附近水域及下游水体均发生多次饮用水铊超标10倍的监测值事件，甚至在部分河段中铊的单因子污染指数已达到14倍。超标的含铊污水严重危害人类健康、恶化水质、危害水产资源及影响动植物生存。我国正处于矿产资源高速消耗的阶段,含铊工业废物也越来越多,进一步加剧了水体污染。我国颁布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定Tl的限值为0.1μg/L，对含铊污水的管控更加严格。因此，含铊废水的防控与治理刻不容缓。

而随着能源危机日益严重，安全发展核能已成为确保我国能源多元化和能源安全的重要策略，核能作为一种清洁、高效的新型能源，也被世界许多国家作为解决能源短缺问题的首选途径。伴随核能的高速发展,核燃料循环中各个环节均会不可避免地产生放射性废水，包括核燃料循环前端铀矿开采加工过程中产生的尾矿浸出液、铀矿石冶炼过程中产生的废水、核燃料循环后端乏燃料后处理产生的废液等。美国环境保护局规定的废水中铀的排放标准为30μg/L，世界卫生组织的建议值为2μg/L，中国排放标准为50μg/L。而在铀矿开采和加工过程中产生的废水中铀的质量浓度高达5mg/L，是国家规定铀排放标准的约100倍。如果含铀废水不经处理直接排放,必然会对生态环境造成严重的危害。因此，含铀废水的净化处理对核环境安全具有重要的意义，同时也关系到核能是否安全高效且可持续发展。

目前，含铊废水治理技术主要有沉淀法(CN202010413827.0，CN201910065537.9)、吸附法(CN201910350289.2，CN201910275183.0，CN201811439179.5，CN201810623773.3)、离子交换(CN202010060828.1，CN202010060815.4)、溶剂萃取(CN202010256914.X，CN201810050480.0，CN201711221986.5)等；含铀废水的净化处理方法主要包括离子交换(CN202010026649.6，CN201911258665.1)、吸附(CN202010332270.8，CN202010610677.2，CN202010553923.5，CN202010387099.0)、溶剂萃取(CN202010068580.3，CN201911202016.X，CN201710382202.0)、化学沉淀(CN202010781413.3)和蒸发浓缩(CN201811376109.X，CN201821224597.8)等。然而传统吸附剂，如黏土矿物、天然金属氧化物等，由于选择性差、吸附容量低、易团聚、环境友好性差等缺点制约了其广泛应用，开发在水体中以分散的、环境友好型的高效净化修复材料变得至关重要。