海水提铀前景展望
海水提铀的最新进展
第３７卷 第１期２０２０年２月 黑龙江大学自然科学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥＯＦＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶｏｌ ３７Ｎｏ １Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０２０ ＤＯＩ：１０．１３４８２／ｊ．ｉｓｓｎ１００１ ７０１１．２０１９．１２．１２５投稿网址：ｈｔｔｐ：／／ｈｄｚｒｘｂ．ｃｂｐｔ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ收稿日期：２０１８－０９－０７基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１５７４０９７；５１６０３０５３）；黑龙江省应用技术研究与开发计划国家项目省级资助（ＧＸ１６Ａ００９）；黑龙江省自然科学基金资助项目（ＬＣ２０１６０１８）通讯作者：张密林（１９５５－），男，教授，博士，博士生导师，主要研究方向：海水提铀材料的制备及性能，Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｍｉｌｉｎ＠ｈｒｂｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ王 君（１９７０－），男，教授，博士，博士生导师，主要研究方向：海洋先进材料的制备及性，Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈｑｗ１８８８＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ引文格式：白震媛，许恒斌，王君，等．海水提铀的最新进展［Ｊ］．黑龙江大学自然科学学报，２０２０，３７（１）：６１－７０．海水提铀的最新进展白震媛， 许恒斌， 王 君， 张密林（哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面技术教育部重点实验，哈尔滨１５０００１）摘 要：基于铀的战略价值和铀矿资源的有限性，从海水中提取铀作为传统矿石型铀资源的补给，对支持我国核电产业的快速发展具有重要意义。
综述了近年来开发的海水铀回收材料，包括合成聚合物吸附剂、无机吸附剂和纳米结构材料等，指出了当前从海水中提取铀所面临的主要挑战。
同时，介绍了国内外实际海水提铀的工业化研究进展以及铀的后处理研究，并对今后的海水提铀工作进行了展望。
关键词：吸附材料；海水提铀面临的挑战；海试实验；铀的后处理中图分类号：Ｑ９３９．９７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－７０１１（２０２０）０１－００６１－１０ＮｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒＢＡＩＺｈｅｎｙｕａｎ， ＸＵＨｅｎｇｂｉｎ， ＷＡＮＧＪｕｎ， ＺＨＡＮＧＭｉｌｉｎ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｐｅｒｌｉｇｈｔＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｉｃｖａｌｕｅｏｆｕｒａｎｉｕｍａｎｄｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｎａｔｕｒｅｏｆｕｒａｎｉｕｍｍｉｎｅｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｕｒａｎｉｕｍｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒａｓａｒｅｃｈａｒｇｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｒｅ ｔｙｐｅｕｒａｎｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｓｕｐｐｏｒｔｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣｈｉｎａ’ｓｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｃｏｍｐｒｅｈｅｎ ｓｉｖｅｌｙｓｕｒｖｅｙｓｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｕｒａｎｉｕｍｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐｏｌ ｙｍｅｒａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ，ｉｎｏｒｇａｎｉｃａｄｓｏｒｂｅｎｔｓａｎｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈｅｍａｉｎｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｉｎｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｕｒａｎｉｕｍｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏ ｇｒｅｓｓｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｕｒａｎｉ ｕｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ；ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｏｆｗｏｒｋｉｎｇｗｉｔｈｓｅａｗａｔｅｒ；ｍａｒｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；ｒｅｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎｇｏｆｕｒａｎｉｕｍ０ 引 言铀矿是核电原料，也是大国追逐的战略资源之一。
海水提铀吸附法(3篇)
第1篇一、引言铀作为一种重要的能源资源，在全球能源结构中扮演着至关重要的角色。
随着全球能源需求的不断增长，铀资源的开发与利用成为各国关注的焦点。
传统的铀资源开发方法主要依赖于陆地铀矿的开采，然而，陆地铀矿资源日益枯竭，寻找新的铀资源开发技术显得尤为重要。
海水提铀吸附法作为一种新兴的铀资源开发技术，具有资源丰富、成本低廉、环境友好等优点，受到了广泛关注。
二、海水提铀吸附法原理海水提铀吸附法是指利用吸附剂从海水中提取铀的方法。
该方法主要包括以下步骤：1. 海水预处理：将海水进行预处理，去除其中的悬浮物、有机物等杂质，提高吸附剂与铀的接触效率。
2. 吸附：将预处理后的海水与吸附剂混合，通过吸附剂表面的官能团与铀离子发生络合作用，使铀离子被吸附在吸附剂表面。
3. 分离：将吸附了铀离子的吸附剂与海水分离，通常采用过滤、离心等方法。
4. 解吸：将吸附了铀离子的吸附剂进行解吸处理，使铀离子从吸附剂表面释放出来。
5. 铀富集：将解吸后的铀离子进行富集处理，提高铀的浓度。
6. 铀提取：将富集后的铀进行提取，通常采用离子交换、溶剂萃取等方法。
三、海水提铀吸附剂种类目前，海水提铀吸附剂主要分为以下几类：1. 有机高分子吸附剂：如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等，具有吸附容量大、选择性好等优点。
2. 无机材料吸附剂：如活性炭、硅藻土等，具有成本低、吸附性能稳定等优点。
3. 复合型吸附剂：将有机高分子吸附剂与无机材料吸附剂进行复合，提高吸附剂的吸附性能。
四、海水提铀吸附法优势1. 资源丰富：海水是地球上最大的铀资源库，其铀资源量约为陆地铀矿的4000倍，具有巨大的开发潜力。
2. 成本低廉：海水提铀吸附法采用天然材料或低成本材料作为吸附剂，降低了铀资源开发成本。
3. 环境友好：海水提铀吸附法不会对海洋生态环境造成严重破坏，具有较高的环境友好性。
4. 可持续发展：海水提铀吸附法符合可持续发展理念，有助于缓解陆地铀矿资源枯竭的问题。
五、海水提铀吸附法挑战1. 吸附剂吸附容量有限：海水中的铀含量较低，需要提高吸附剂的吸附容量，以降低铀资源开发成本。
27076722_未来海水提铀的前景规划与展望
第４４卷第３期核 化 学 与 放 射 化 学Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３ ２０２２年６月Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ ａｎｄ ＲａｄｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙＪｕｎ．２０２２未来海水提铀的前景规划与展望宋 艳１，２，牛玉清１，２，宿延涛１，２，李子明１，２，常 华１，２，吴浩天１，２，李 默１，２，陈树森１，２，１．中核矿业科技集团有限公司，北京 １０１１４９；２．核工业北京化工冶金研究院中核海水提铀技术重点实验室，北京 １０１１４９摘要：作为核电运行最重要的核燃料，铀资源的安全供应是保障我国核电可持续发展的关键，海水提铀对于保障我国核能的可持续发展具有重要而长远的战略意义。
随着海水提铀技术的不断更新和发展，海水提铀研究工作面临新的机遇和挑战。
本文以国内外海水提铀的研究现状为基础，提出了中国核工业集团有限公司领衔的“海水提铀技术创新联盟”关于海水提铀的前景规划与展望，指明了未来海水提铀的研究方向，为海水提铀向工业化迈进提供了技术支撑。
关键词：海水提铀；前景规划；工业化中图分类号：ＴＬ２１２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０２５３ ９９５０（２０２２）０３ ０２２９ ０４犱狅犻：１０．７５３８／ｈｈｘ．２０２２．ＹＸ．２０２２０３５犉狌狋狌狉犲犘犾犪狀犪狀犱犘狉狅狊狆犲犮狋犳狅狉犝狉犪狀犻狌犿犈狓狋狉犪犮狋犻狅狀犉狉狅犿犛犲犪狑犪狋犲狉ＳＯＮＧＹａｎ１，２，ＮＩＵＹｕ ｑｉｎｇ１，２，ＳＵＹａｎ ｔａｏ１，２，ＬＩＺｉ ｍｉｎｇ１，２，ＣＨＡＮＧＨｕａ１，２，ＷＵＨａｏ ｔｉａｎ１，２，ＬＩＭｏ１，２，ＣＨＥＮＳｈｕ ｓｅｎ１，２，１．ＣｈｉｎａＮｕｃｌｅａｒＭｉｎｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１１４９，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＮｕｃｌｅａｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｎＵｒａｎｉｕｍＥｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍＳｅａｗａｔｅｒ，ＢｅｉｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１１４９，Ｃｈｉｎａ犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｎｕｃｌｅａｒｆｕｅｌｆｏｒｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓａｆｅｓｕｐｐｌｙｏｆｕｒａｎｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｉｎＣｈｉ ｎａ．Ｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔａｎｄｌｏｎｇ ｔｅｒｍｓｔｒａｔｅｇｉｃｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｉｎＣｈｉｎａ．Ｗｉｔｈｔｈｅｕｐｄａｔｉｎｇａｎｄｄｅｖｅｌ ｏｐｍｅｎｔｏｆｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｏｆｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒｉｓｆａｃｉｎｇｎｅｗｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓａｎｄｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｐｌａｎａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙ“Ｓｅａｗａ ｔｅｒＵｒａｎｉｕｍＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＡｌｌｉａｎｃｅ”ｌｅｄｂｙＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＮｕｃｌｅａｒＣｏｒ ｐｏｒａｔｉｏｎ．Ｉｔｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒｔｏｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｕｒａｎｉｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅａｗａｔｅｒ；ｆｕｔｕｒｅｐｌａｎ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ 铀资源是核工业发展的基础，是军民两用且高度敏感的国家战略资源。
海洋化学资源
海洋矿物资源
锰结核：富含锰、铁、铜等元素的矿物团块分布广储量巨大 海底热液矿床：由海底热液作用形成的矿床主要含有铜、锌、银等金属 钴结壳：生长在海底的富钴结壳具有较高的工业价值 富钴锰结壳：富含钴和锰的结壳具有较好的开采前景
海洋生物资源
海洋生物资源包括浮游植物、 游泳动物、底栖生物等
海洋生物资源具有多样性包括 鱼类、贝类、甲壳类等
添加标题
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促进经济发展：海洋化学资源在工 业、农业、医药等领域具有广泛应 用如海水淡化、海藻养殖等
推动科学研究：海洋化学资源为科 学研究提供丰富的素材有助于推动 人类对海洋的认知和探索
海水资源
海水淡化：利用海水脱盐技术 提取淡水解决人类用水需求
海水提溴：从海水中提取溴用 于化工、医药等领域
未来展望：加强国际合作共同 保护和合理利用海洋资源实现
可持续发展目标
挑战：海洋污染、过度捕捞和 气候变化对海洋生态系统的影 响
应对措施：制定合理的海洋保 护政策加强科技研发提高资源
利用效率
汇报人：
对环境的影响
海洋污染：开发过程中可能产 生污染物影响海洋生态平衡
生物多样性减少：过度开发和 污染可能导致生物种群数量减 少
气候变化：海洋化学资源开发 可能加剧全球气候变化
资源枯竭：过度开采可能导致 海洋化学资源枯竭
海洋环境的复杂性：海洋化学资源 的开发需要克服深海、高温、高压 等极端环境条件。
跨国公司在海洋化学资源开发方面展开激烈竞争争夺市场份额和资源控制权。
国际组织和机构在促进海洋化学资源开发方面发挥重要作用推动全球海洋经济的可持续 发展。
各国在海洋化学资源开发方面的技术交流与合作共同提高海洋化学资源开发利用水平。
电化学方法让海水提铀能力提升8倍
后 ， 电场 使 铀离 子 迁移 到 电极 并诱 导 铀 化合 物 的 电
沉积 ． 形 成 电中性 铀化 合物 。和 传 统方 法 不 同 ， 电沉 积 不 受 限 于 吸 附表 面 积 的大 小 ， 为 此 铀 提 取 容 量 可
易 理解 。实验 室研 究 初步 表 明 ， 改进 后 的新脑 机接 口 能 同 时捕 捉大 脑 皮层 神 经簇 和 大 脑深 处 单 个 神经 元
上 １ ０ ０ ０ ０年 。
崔 屹指 出 ． 目前 海水 提铀 普遍 采用 的是 物理 化学 吸 附法 。 由于 吸 附材料 的表 面积 有 限 ， 而海 水 中铀浓
机 接 口能 绕 过 脊 髓 ， 将 捕 捉 到 的神 经 电信 号传 到 四
肢 甚至 假 肢 ， 恢复 肢体 材 料 是 薄膜
铂， 其 面 临一 大难 题 ： 容 易被 腐蚀 ， 导致 电极 断裂 。这 次 新研 究使 用 比薄 膜 铂 光 滑 １ ０倍 的玻 璃 碳 作 为 电 极材 料 ， 其更 耐腐 蚀 ， 能 延长 使用 寿命 。 Ｃ Ｓ Ｎ Ｅ主任 山姆 ・ 卡塞格勒表示 ， 玻璃 碳 更 具优 势还 有 一个 原 因 ． 用 它能 直接 识 别 神经 递 质 信 号 ， 这 样 获 得 的信 号信 噪 比提 高 了 １倍 ． 因 此 更 清 晰 也 更
的神 经 信 号 ． 将 帮助 科 学 家 们 更 好 地 认 识 大 脑 信 号 的复杂特 性 。
电化学方法让海水提铀 能力提升 ８ 倍
美 国斯坦 福 大 学教 授 崔 屹 日前 在 接 受采 访 时 透
露， 该 团 队开发 出一种 基 于半波 整流 交流 电的 电化 学 方法 ． 可 从海 水 中高效 提 取铀 。 较 之 传 统 的物 理 化 学 吸 附法 。 提 取 能 力 提 升 了 ８倍 ， 速 度 则提 升 了 ３倍 。
海水提铀的方式
海水提铀的方式1. 引言海水中含有大量的铀资源，利用海水提取铀成为了一种备受关注的技术。
海水提铀是指从海水中分离和提取出铀元素，以供后续利用。
本文将介绍海水提铀的方式，包括传统方式和新兴技术，并对其优缺点进行评估。
2. 传统方式2.1 离子交换法离子交换法是一种常见的海水提铀方式。
该方法基于离子交换树脂的特性，通过将树脂与海水接触，使树脂上的功能基团与溶液中的铀形成络合物，并通过再生过程将络合物分离出来。
该方法具有以下优点： - 已经得到广泛应用，具有成熟的工艺流程； - 提取效率较高，可以达到一定程度上的商业化规模。
然而，离子交换法也存在一些缺点： - 需要大量耗能进行再生过程； - 对于溶液中其他金属离子也具有吸附作用，难以实现高纯度分离。
2.2 溶剂萃取法溶剂萃取法是另一种常用的海水提铀方式。
该方法利用有机溶剂与海水中的铀形成络合物，并通过相分离过程将络合物从溶液中分离出来。
该方法具有以下优点： - 提取效率高，可以实现较高纯度的铀分离； - 已经在实际工业应用中得到验证。
然而，溶剂萃取法也存在一些缺点： - 需要大量有机溶剂，对环境造成一定影响；- 高纯度的铀提取需要复杂的操作步骤。
3. 新兴技术为了克服传统方式存在的问题，研究人员不断探索新的海水提铀技术。
以下介绍两种新兴技术。
3.1 磁性吸附法磁性吸附法是利用特殊吸附剂对铀进行选择性吸附，并通过外加磁场将吸附剂与溶液分离。
该方法具有以下优点： - 吸附剂可重复使用，减少了废物产生； - 对其他金属离子具有较弱吸附作用，可以实现高纯度分离； - 适用于大规模工业生产。
3.2 膜分离法膜分离法是一种基于膜的过滤技术，通过选择性渗透性膜将溶液中的铀离子与其他离子分离。
该方法具有以下优点： - 操作简单，工艺流程相对简化； - 对环境影响较小，不需要大量有机溶剂。
然而，新兴技术也存在一些挑战： - 技术仍在发展阶段，需要进一步研究和实验验证； - 成本较高，需要进一步降低成本以实现商业化规模。
海水提铀前景展望页PPT文档
我国对海水提铀的研究工作始于20世纪60年 代，到80年代初海水提铀技术已有了一定的基础 和水平，但由于一些原因中断。近年来，海水提 铀的研究有了进一步的进展，其中国家海洋局第 三研究所研制的钛型吸附剂，吸附量可达 650μgU/g，华东师范大学海洋资源研究室研制的 海水提铀设备方法已达到世界先进水平，但迄今 我国尚未建立海水提铀工厂。
海水提铀原则流程图
现有的海水提铀装置一般有：
（1）水泵方式：用装在低于海面吸附床上的水泵 引导海水。其特点是吸、脱附装置简单、效率高；
（2）海浪方式：这种装置可设在自然海流中或潮 流中；
（3）潮汐方式：在海边筑两道堤坝，利用潮水涨 落差，使跟换的海水进入吸附床；
（4）波力方式：吸附随波浪晃动来更换海水吸附 铀，或将涌来的波浪引入吸附床来吸附铀；
a、湿法； b、松弛浸渍焙烘法； c、紧张浸渍焙烘法。 （2）在基材上接枝共聚丙烯腈后偕胺肟基化。其工 艺有： a、辐射方式； b、化学方式。 （3）含偕胺肟基团的复合吸附剂。
3.海水提铀存在问题
海水中的铀浓度很低（3~4ppb），且有共存 离子的竞争。因此，海水提铀是难度大、周期长、 综合性强、涉及面广的探索性研究课题。研究海 水提铀不仅可为开发新的铀资源提供理论依据和 技术基础，而且也可丰富海洋化学、界面化学、 低浓物理化学以及海洋化工和环境科学的内容， 同时对原子能工业和其他工业的三废处置也将提 供技术参考资料。
海水提铀前景展望
Contents
1 海水提铀国内外研究现状
2
海水提铀传统工艺
3
海水提铀存在问题
4
海水提铀新工艺猜想
1.海水提铀国内外研究现状
近年来海水提铀课题已成为各国研究的热 点。海水中含有超过40亿吨的铀资源，因此对 其研究有广阔的前景。但海水中铀的浓度只有 十亿分之三至十亿分之四，因此研究一个具有 成本效益的海水提铀方法是一个巨大的挑战。
功能高分子膜的制备及其对海水中铀的吸脱附过程的研究的开题报告
功能高分子膜的制备及其对海水中铀的吸脱附过程的研究的开题报告一、研究背景与意义放射性核素铀是一种广泛存在且具有高毒性和放射性的物质，对于人类和环境都有严重的威胁。
因此，对于海水中铀的污染问题的治理具有重要的现实意义和科学价值。
传统的铀污染治理技术主要包括沉淀法、离子交换法等，但这些技术存在着各种局限，例如成本高、效率低、操作复杂、废物处理成本高等问题，因此亟需开发一种高效的海水中铀去除技术。
近年来，功能高分子膜的制备技术得到了迅速的发展。
在此基础上，利用功能高分子膜对海水中铀的吸脱附具有广泛的应用前景。
功能高分子膜具有许多独特的性质，如选择性吸附、高效率、易于操作、再生和回收率高等。
因此，本研究旨在制备一种具有出色吸附性能的高分子膜，以实现对海水中铀的高效去除，为铀污染治理提供一种新的方法和技术。
二、研究内容及方法1.制备高分子膜本研究将采用自组装技术制备高分子膜。
首先，在玻璃基片上制备一层亲水性修饰的自组装单分子膜，然后通过在这层自组装膜表面沉积功能化高分子自组装单分子膜来制备复合自组装膜。
最后，通过将膜剥离到多孔载体上，形成高分子膜毛细管柱。
2.研究高分子膜对海水中铀的吸附性能及机理利用吸附实验研究高分子膜对海水中铀的吸附性能，获得吸附等温线、动力学等数据。
利用FT-IR、SEM等方法研究高分子膜对铀的吸附机理。
三、研究预期结果与意义1.制备出一种高效的吸附海水中铀的高分子膜通过本研究，预计可以制备出一种高效的吸附海水中铀的高分子膜。
该膜具有较强的选择性、吸附容量高、再生性好等特点，是一种具有广泛应用前景的新型海水中铀去除材料。
2.研究高分子膜对铀的吸附机理通过对高分子膜对铀的吸附机理的研究，可以更深入地了解高分子膜的结构、性质和吸附机理，为高分子膜的设计和优化提供重要的理论指导。
3.促进海水中铀去除技术的发展本研究的成果将为海水中铀去除技术的发展提供一种全新的思路和方法，有助于解决铀污染对人类健康和环境造成的危害问题，具有重要的应用价值和社会效益。
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海水中铀酰离子与碳酸跟离子形成极其稳定 的络合物： 为了达到有效地捕捉铀酰离子，我们采取平 衡常数大的配位体，使反应向右移动： 根据这样的分子设计，各国科研人员研制出 很多吸附剂，大致分为两类：有机类和无机类。
有代表性的偕胺肟吸附剂
用于海水提铀的偕胺肟螯合纤维方案： （1）聚丙烯腈纤维直接偕胺肟基化。其工艺有： a、湿法； b、松弛浸渍焙烘法； c、紧张浸渍焙烘法。 （2）在基材上接枝共聚丙烯腈后偕胺肟基化。其工 艺有： a、辐射方式； b、化学方式。 （3）含偕胺肟基团的复合吸附剂。
吸附法海水提铀示意图
海面上漂浮吸附箱装置
海水提铀的吸附剂选择的要求： （1）吸附剂的平衡吸附量要尽可能的大； （2）吸附剂的吸附速度尽可能快； （3）吸附剂对铀酰离子的选择性要高； （4）能容易快速脱附； （5）和海水接触效率高，能充分利用自然能； （6）在海洋环境中耐腐蚀性强，使用寿命长； （7）可大量生产，制备简单、易回收且廉价； （8）吸附剂对化学、机械作用力、微生物稳定； （9）廉价海水处理装置的设计； （10）大量海水进入海水提铀装置一般有： （1）水泵方式：用装在低于海面吸附床上的水泵 引导海水。其特点是吸、脱附装置简单、效率高； （2）海浪方式：这种装置可设在自然海流中或潮 流中； （3）潮汐方式：在海边筑两道堤坝，利用潮水涨 落差，使跟换的海水进入吸附床； （4）波力方式：吸附随波浪晃动来更换海水吸附 铀，或将涌来的波浪引入吸附床来吸附铀； （5）膜方式：把海水提铀和现有的膜技术相结合 起来。
目前铀废水处理方面，生物处理已经有了良 好的效果，其经济效果也极其可观，已有对铀离 子吞噬能力强的生物。因此，可以寻找对海水中 的铀离子吸附能力强的生物，对其进行选择与培 育。但前人的研究成果也不能忽视。吸附法的研 究已经有了一定的进展，如果将吸附材料与生物 吞噬相结合，也许会取得意想不到的效果。
我国对海水提铀的研究工作始于20世纪60年 代，到80年代初海水提铀技术已有了一定的基础 和水平，但由于一些原因中断。近年来，海水提 铀的研究有了进一步的进展，其中国家海洋局第 三研究所研制的钛型吸附剂，吸附量可达 650μgU/g，华东师范大学海洋资源研究室研制的 海水提铀设备方法已达到世界先进水平，但迄今 我国尚未建立海水提铀工厂。
2.海水提铀传统工艺
目前海水提铀的主要方法有： （1）吸附法：为了回收铀，科研工作者们尝试了 很多方法，吸附法是目前最有效的方法之一； （2）石灰法：这种方法用廉价的石灰与海水的镁 发生反应来提取铀； （3）生物处理法：由于有些微生物天然存在含铀 的矿物或基质中，可以利用这些微生物使海水中 的铀转化为不溶与水的形式；
海水提铀前景展望
Contents
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海水提铀国内外研究现状 海水提铀传统工艺 海水提铀存在问题 海水提铀新工艺猜想
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1.海水提铀国内外研究现状 近年来海水提铀课题已成为各国研究的热 点。海水中含有超过40亿吨的铀资源，因此对 其研究有广阔的前景。但海水中铀的浓度只有 十亿分之三至十亿分之四，因此研究一个具有 成本效益的海水提铀方法是一个巨大的挑战。 从20世纪50年代开始，德国、意大利、日 本、英国和美国相继展开了海水提铀的研究， 但是到目前为止，还没有一个国家成功研究出 具有商业可行性的海水提铀技术。
日本广岛大学工学部设计了填充纤维状偕 胺肟类吸附材料的浮体。1986年日本建成了 年产10Kg铀的海水提铀实验工厂。 美国近年海水提铀取得重大进展，橡树 岭国家重点实验室研制的可重复使用的高容 量吸附剂，希尔公司发明了一种高比表面积 聚乙烯纤维，二者相结合，创造出一个能从 水中快速、选择性地吸附微量贵重金属的吸 附材料，被称为HiCap，其性能超过当前最好 的吸附材料。
（4）浮选法：从溶液中回收溶解态物质的浮选法 有离子浮选和载体浮选； （5）超导磁分离法：利用超导磁的超导磁场 （3.5~6T）以及分选腔中磁介质的高梯度，产生 巨大的磁场来分选极弱的材料； （6）综合利用法：海水综合利用和海水提铀想结 合，在获取化学资源与淡水的同时获取铀。
上述方法中吸附法是目前研究最热门的方法。 目前其他方法都存在着溶剂、沉淀物、表面活性 剂和海洋生物的完全吸收等问题尚未解决，故不 能用来大范围的海水提铀。吸附法海水提铀由吸 附、脱附、浓缩、分离等工序组成，其最重要的 是要有高性能的吸附剂和高效的提取工艺。
3.海水提铀存在问题
海水中的铀浓度很低（3~4ppb），且有共存 离子的竞争。因此，海水提铀是难度大、周期长、 综合性强、涉及面广的探索性研究课题。研究海 水提铀不仅可为开发新的铀资源提供理论依据和 技术基础，而且也可丰富海洋化学、界面化学、 低浓物理化学以及海洋化工和环境科学的内容， 同时对原子能工业和其他工业的三废处置也将提 供技术参考资料。
海水中有利用价值的一些元素的含量表
4.海水提铀新工艺猜想
海水提铀是一个值得研究与探索的问题，对 其研究有深远的意义。研发新的方法，要敢于创 新，思维不能被传统所禁锢。 我觉得海水提铀，与铀矿废水的处理有类似 之处，二者的铀离子浓度都非常的低，因此在研 究上可相互借鉴。但铀的存在形式又不尽相同， 因此二者还是有区别的，废水处理方式不完全用 于海水提铀。