[发明专利]海水提铀试验评价装置及其使用方法

说明书

发明提供一种海水提铀试验评价装置及其使用方法。装置包括海水预处理系统和吸附洗脱系统；海水预处理系统包括海水进料泵、多个过滤器及海水缓冲罐，海水进料泵与海水入口相连通，多个过滤器连通于海水进料泵和海水缓冲罐之间；吸附洗脱系统包括多个吸附槽、洗脱液进料泵、洗脱液缓冲罐、洗脱液配料管及含铀洗脱液储罐，多个吸附槽并联设置，吸附槽内放置有吸附材料，且吸附槽与海水缓冲罐、洗脱液进料泵及含铀洗脱液储罐相连通，洗脱液缓冲罐与洗脱液配料管相连通。本发明不仅可以实现海水吸附提铀，而且可以实现对不同吸附材料的吸附性能、循环使用时间、离子选择性等进行系统性评价，对海水提铀工程化具有指导意义。

技术领域

本发明属于海水提铀领域，具体涉及一种海水提铀试验评价装置及其使用方法，更具体地涉及一种海水提铀材料吸附与洗脱的试验评价装置及其使用方法。

背景技术

铀资源是核能事业发展的战略性原材料。当前各工业国对铀的需求与日俱增，然而陆地铀的总储量非常有限，因而寻找新的铀来源显得非常必要。海水中富存了近45亿吨铀，是陆地储量的1000余倍，或将成为人类取之不竭的铀资源。因此，海水提铀技术再次被各工业国提升到了国家能源战略的高度。我国也在逐步加强这方面的战略储备，抢占事关国家全局和长远发展的战略制高点。

随着我国发布的《核电中长期发展规划(2005-2020年)》中将核电政策由“适度发展”调整为“积极发展”，我国的核电产业进入到快速发展阶段。《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》中也明确提出到2020年的核电发展目标，发展核电产业已成为国家级战略。到2020年，我国运行核电装机容量将达到5800万千瓦，在建3000万千瓦。按此规划，届时我国年消耗当量铀将超过1万吨，2010-2020年累计消耗当量铀近9.07万吨。据统计，截至2021年4月，我国核能发电装机容量突破5000万千瓦。然而，我国的陆地铀矿资源非常有限，且大多品位低、开采成本高、环境污染严重，目前我国探明潜在陆地铀总量约170万吨，开采成本低于130美元/吨的仅有约17万吨，铀矿资源缺口大，大部分需依赖进口。因而，寻找新的铀资源获取途径显得非常迫切和必要，关乎国家安全、能源安全和环境安全。

海水中蕴含了丰富的铀，虽然浓度很低(1.8-3.2ppb)，但总量很大，或将为缓解我国的铀困境提供一条可选的新途径。因此，立足我国当前的铀困境以及对铀资源的战略需求，发展海水提铀具有重要意义。以海水提铀工程化应用为目标，建立一套海水提铀试验装置，对于研究海水提铀材料海洋污染、提高吸附容量、提高材料选择性具有重要意义。

现有技术中公开的一些海水提铀技术，虽然可以一定程度上实现海水提铀功能，但是功能单一，且只能单次吸附使用，导致提铀成本居高不下。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种海水提铀材料吸附与洗脱的试验评价装置及其使用方法，用于解决现有的海水提铀技术功能单一，只能单次吸附使用，导致提铀成本高等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种海水提铀试验评价装置，所述海水提铀试验评价装置包括海水预处理系统和吸附洗脱系统；所述海水预处理系统包括海水进料泵、多个过滤器及海水缓冲罐，所述海水进料泵与海水入口相连通，所述多个过滤器连通于所述海水进料泵和海水缓冲罐之间；所述吸附洗脱系统包括多个吸附槽、洗脱液进料泵、洗脱液缓冲罐、洗脱液配料管及含铀洗脱液储罐，所述多个吸附槽并联设置，所述吸附槽内放置有吸附材料，且所述吸附槽与所述海水缓冲罐、洗脱液进料泵及含铀洗脱液储罐相连通，所述洗脱液缓冲罐与所述洗脱液配料管相连通。

可选地，所述多个过滤器包括砂滤罐和膜过滤单元中的一种或两种的结合。

可选地，所述多个过滤器的连接方式包括串联和并联中的一种或两种的结合，当多个过滤器依次串联时，前级过滤器包括砂滤罐，后级过滤器包括膜过滤单元。

可选地，所述砂滤罐采用石英砂过滤，所述膜过滤单元采用1μm过滤膜过滤。