海水提铀

编辑:陈晓晔 来源:皇家赌场www.hj18.com原创点击数: 发布时间:2015年04月30日

海水提铀

哈尔滨工程大学10月28日对外发布,该校“先进海洋材料协同创新中心”研发出高效“海水提铀”新材料,引发国际关注。王君教授先容,在模拟海水的实验条件下,他们团队研发的吸附剂对铀酰离子的吸附容量高达3毫克/克。其研究成果使从海水中提取铀向经济化时代迈出重要一步。

海水提铀是从海水中提取铀化合物的过程。海水提铀的研究,主要集中在吸附剂的研制、吸附装置与工程实施两个方面。这是因为海水中含铀浓度很低,一般只有3?10-7%,需要处理的海水量很大,而其他杂质含量既杂又浓,从而要求达到较高的富集系数。

1概况

当前标准的海水提铀技术由日本研发,利用辫形塑料纤维编成的垫子,垫子中含有用于捕获铀原子的化合物。每个垫子的长度在50到100码(约合46到91米)之间,悬浮在水下100到200码(约合91到182米)。从海水中取出后,垫子用温酸溶液漂洗以获取铀,而后再次沉入海下捕获铀原子。

2背景资料

核电站的运营时间达到60年或者更长时间,需要投入巨大资金建造。在建造核电站前,能源企业必须确保他们能够在未来几十年内获得价格合理的铀。陆地铀资源是否充足具有不确定性,这种不确定性一直影响着核能产业的决策。

海水中铀的蕴藏量约45亿吨,是陆地上已探明的铀矿储量的2000倍,但是浓度极低。所以海水提铀成本比陆地贫铀矿提炼成本高6倍。此外,从海水中提取铀同样在环保方面具有优势。传统的铀矿开采产生具有污染的废水,对矿工的健康构成威胁,同时也对环境产生不利影响。

3开发历史

从20世纪60年代开始,日本美国法国等国家从事海水提铀的研究和试验。中国则在20世纪70年代初开始研究海水提铀。

截止到2014年8月,科学家在海水提铀方面不断取得进步,正快速朝着将海洋变成铀库的道路前进,从海水中提取铀距离具有经济可行性更近一步。铀提取技术的进步能够将成本降低近一半,即提取1磅(约合0.45公斤)铀的成本从大约560美金降至300美金。这种铀获取方式能够确保核能发电的未来。

4提取工艺法

将吸附剂装入有网眼的尼龙袋中,用船拖着在海水中飘游,或将吸附剂装入吸附柱中,把海水泵入吸附柱,通过吸附剂和海水接触而吸附铀。如用水合氧化钛吸附剂,每克吸附铀量为几十至200μg。用碱性溶液(碳酸铵或碳酸钠溶液)淋洗吸附有铀的水合氧化钛,得到含铀约9mgU/L(注:U/L是:单位/公升)的淋洗液。

经过一次吸附和淋洗,铀浓度由海水中的3.3产μgU/L(注:U/L是:单位/公升)提高至淋洗液中的9mgU/L(注:U/L是:单位/公升),提高了近3000倍。但此时的铀浓度还很低,需作进一步富集。可用阴离子交换树脂进行第二次吸附,再用中性盐溶液将离子交换树脂上的铀淋洗出来。第二次淋洗液的铀浓度达3.5gU/L(注:U/L是:单位/公升)左右,可用常规方法从这种淋洗液中沉淀铀制取铀盐产品。

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