地质特种水泥对模拟含铀废液的静态吸附动力学研究.PDF

第 40 卷 第 9 期 核 技 术 Vol.40, No.9 2017 年 9 月 NUCLEAR TECHNIQUES September 2017 地质特种水泥对模拟含铀废液的静态吸附 动力学研究 卢嘉炜 1 苏 伟 2 谢 华 1 1 （西南科技大学 “核废物与环境安全”国防重点学科实验室 绵阳 621010 ） 2 （中国工程物理研究院材料研究所 江油 621907 ） 摘要 针对含铀废液这类具有放射性的特殊废液，本实验选用养护 28 d 、粒径为200−220 μm 的水泥颗粒作为 吸附剂，通过改变吸附时间 t 以及pH 值，获得地质特种水泥对含铀溶液的静态吸附规律。实验结果表明，地 质特种水泥对不同浓度含铀溶液(20 mg·L−1、30 mg·L−1、40 mg·L−1) 的静态吸附均在第 1.5 d 基本达到吸附平衡， 最大吸附量(qe)分别达到 40.257 mg·g−1、60.423 mg·g−1、80.386 mg·g−1，最终静态平衡吸附率高达 99.95% ；保 持铀溶液浓度一定(30 mg·L−1) ，改变吸附体系的 pH 值(5、7、9)，地质特种水泥对 U(VI) 的吸附率均可达到 99.50%，无显著差异。以上结果表明，在本实验设定的环境条件下，地质特种水泥对U(VI)有极强的吸附能力， 且其吸附效果基本不受含铀溶液浓度和 pH 值的影响。同时，静态吸附动力学模型研究表明，伪二级动力学模 型能很好地描述地质特种水泥静态吸附铀的全过程(t=0−41 d) ，其相关系数R2 高达 99.99%，表明地质特种水泥 对 U(VI) 的吸附机理为：吸附速率按照与吸附驱动力(q −q ) 的平方呈正比关系进行演变。 e t 关键词 含铀废液，地质特种水泥，静态吸附，动力学模型 中图分类号 TL941 DOI: 10.11889/j.0253-3219.2017.hjs.40.090501 Study on static adsorption kinetics of simulated uranium-bearing wastewater by geological specialty cement 1 2 1 LU Jiawei SU Wei XIE Hua 1(Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China) 2(Institute of Materials , China Academy of Engineering Phys