高吸附活性硅胶对模拟高放废液中锆分离行为的研究-核化学与放射化学.pdf

　第 22 卷第 3 期 核 　化 　学 　与 　放 　射 　化 　学 Vol. 22 ,No. 3 　2000 年 8 月 Journal 　of 　Nuclear 　and 　Radiochemistry Aug. , 2000 文章编号 (2000) 高吸附活性硅胶对模拟高放废液中 锆分离行为的研究 1 1 2 2 张裕卿 ,王榕树 ,林灿生 ,张先业 ( 1 天津大学 化工学院 ,天津　300072 ; 2 中国原子能科学研究院 放射化学研究所,北京　102413) 摘要 :用自制高吸附活性硅胶吸附分离模拟高放废液中的锆 ,并对吸附机理进行了分析。结果表 明:硅胶对锆的吸附选择性高 ,是因为介质中锆离子具有较高的正电荷 ;硅胶对锆的静态吸附容量 可达 0 344 mmol/ g ;用 0 2 mol/ L H C O 洗脱硅胶上吸附的锆 ,洗脱率高于 99 % ;硅胶单位表面 2 2 4 2 上的羟基数为 65 / nm ,提供了较多的吸附活性位。 关 　键 　词 : 锆 ; 硅胶 ; 模拟高放废液 ; 选择分离 中图分类号: O65263 ; O6124 　　文献标识码 : A 动力堆的高放废液中含有大量的锆 ,浓度可高达 001 mol/ L 。在用磷酸三丁酯为萃取剂 的 PUREX 流程中 ,锆很容易与磷酸三丁酯的降解产物配合形成沉淀 ,使后处理流程的传质造 成困难 ,从而不能进行正常的后处理操作。因此 ,后处理流程中首先要除去锆 , 以消除锆对 PUREX 流程的不良影响。硅胶是应用广泛的多孔吸附剂之一[1～3 ] 。硅胶对裂片产物中锆的 分离具有很高的选择性 ,很多学者对此进行了大量的研究[4～6 ] 。由于市售硅胶对锆的吸附容 量不高 ,影响了硅胶的工业化使用。本文采用自制的活性硅胶[7 ] ,对模拟高放废液中的锆进 行吸附研究 , 以期了解该硅胶对锆的静态吸附容量和吸附机理。 1 　实验部分 11 　静态吸附实验 将自制硅胶研磨成粒径为 015～025 mm 微粒后 ,用浓盐酸浸泡活化 48 h 。离心后称取 ( ) 01 g 放入锥形瓶中 ,并加入 20 mL 模拟高放废液 3 mol/ L HNO3 。然后放在康式振荡器上 振荡吸附 ,定时取样测定溶液中锆含量 ,直至锆离子浓度不变达到吸附平衡为止。平衡时间为 　　收稿日期 ; 　修订日期 ( ) ( ) 　　基金项目 : 国家863 计划新材料领域资助项目 863715004220 ; 国家自然科学基金资助项目 ( ) 　　作者简介 :张裕卿 1963 - ,男 ,天津人 ,博士 ,讲师 ,化学工程专业 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 3 期 　　　　　　张裕卿等 :高吸附活性硅胶对模拟高放废液中锆分离行为的研究 157 ( ) ( ) 48 h 。计算各元素的吸附容量 Q 和吸附分配比 D