Al(OH)3胶体的制备及其对铀的吸附机理

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氢氧化铝

氢氧化铝
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低,最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右,碱耗一般 为100公斤左右(以Na2CO3计)。
拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量,主要是矿石中的SiO2含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的 Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中,SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠 (Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O),随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH 的损失。
取本品约0.6g,精密称定,加盐酸与水各10mL,煮沸溶解后,放冷,定量转移至250mL量瓶中,用水稀释至 刻度,摇匀,精密量取25mL,加氨试液中和至恰析出沉淀,再滴加稀盐酸至沉淀恰溶解为止,加醋酸-醋酸铵缓 冲液(pH6.0)10mL,再精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)25mL,煮沸3~5分钟,放冷,加二甲酚 橙指示液1mL。用锌滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液自黄色转变为红色,并将滴定的结果用空白试验校正。每 1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于3.900mg的Al(OH)3。
1、氢氧化铝凝胶:每次5~8mL,每天3次,一般于餐前1h服。病情严重时剂量可加倍。 2、氢氧化铝片:每次0.6~0.9g,每天3次,一般于餐前1h服。
4、血液系统:肾功能不全者可导致血中铝离子浓度升高,而铝是造成肾病晚期的患者贫血的主要原因之一。 对患有尿毒症的患者,过量的铝可能引起小细胞低色素性贫血,这可能是由于血红蛋白的合成被抑制、酶活性下 降及铁的利用率下降所引起的。减少氢氧化铝用量或并用铁胺螯合剂可有效地纠正这一症状。
5、皮肤:服用氢氧化铝期间,对铝比较敏感的患者注射白喉、破伤风类毒类毒素和百日咳菌菌苗(DTP三联 疫苗)时,注射部位往往会出现瘙痒、湿疹样病变和色素沉着。

《氢氧化铝的制备和性质》说课稿

《氢氧化铝的制备和性质》说课稿

《氢氧化铝的制备和性质》说课新丰县第一中学李富明一、说教材1.教材的前后联系和所处地位:《氢氧化铝的制备和性质》是《普通高中课程标准实验教科书》化学1(人教版)第三章的内容。

从知识的安排上,在第一章《从实验学化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上,本章开始介绍具体的元素化合物的知识。

下一章介绍非金属及其化合物。

《氢氧化铝的制备和性质》是本章第二节第二个框题,本节知识是金属的化学性质知识的延伸和发展,是高中化学重要的基础知识,也是学生以后在工作和生活中经常要接触、了解和应用的基本知识。

这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料,为化学2介绍的物质结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础;也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法;还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。

2.教学目的要求:根据新课程标准所确定的“课程强调学生的主体性”,要“有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能”的课程性质,结合本教材的内容及学生特点,我确定的三维教学目标如下:(1)知识与技能的制备和性质,理解两性物质的含义。

①通过实验探究掌握Al(OH)3②通过学生实验方案的设计和实验操作,培养学生的实验能力、观察能力、思维能力、分析能力和归纳总结能力。

(2)过程与方法①尝试用分类方法学习物质的性质,学会从同类化合物中找出性质的差异性、相似性,形成规律性的知识和方法。

②通过实验探究,使学生认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断,更需要合作与交流。

(3)情感态度与价值观①通过小组讨论、小组实验,培养学生团结协助的精神。

②通过探究实验体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙,激发求知欲。

3.教学的重点和难点重点:Al(OH)3的两性难点:Al(OH)3制备方法和两性氢氧化物概念的形成二、说教学思想1.学情分析:高一(5)班是我校的试点班,该班学生总体来说学习能力较强。

氧化铝吸附剂的原理和作用

氧化铝吸附剂的原理和作用

氧化铝吸附剂的原理和作用
氧化铝吸附剂是一种常用的固体吸附材料,其主要成分为氧化铝(Al2O3)。

氧化铝吸附剂的原理和作用如下:
1. 原理:氧化铝吸附剂通过静电吸附和化学吸附的机制去除气体或液体中的有害物质。

静电吸附是指氧化铝表面所带有的电荷吸附和吸引有害物质,而化学吸附则是指有害物质以化学键的形式附着在氧化铝表面上。

2. 作用:氧化铝吸附剂在吸附过程中可以起到以下几种作用:
a. 吸附气体中的有害物质:氧化铝吸附剂可以吸附空气中的有害物质如甲醛、苯等有机化合物,气体中的硫化氢、氨气等无机物质,从而净化空气。

b. 吸附水中的有害物质:氧化铝吸附剂可以吸附水中的重金属离子如铅、铬、镍等,以及有机污染物如苯酚、农药残留等。

c. 调节气体或液体的性质:氧化铝吸附剂可以吸附气体或液体中的湿气,降低湿度,减少腐蚀和氧化的可能性。

同时,它可以调节气体或液体的酸碱性,提高其稳定性和质量。

总结起来,氧化铝吸附剂利用静电吸附和化学吸附的原理,吸附有害物质,净化气体或液体,调节其性质,从而提高气体或液体的质量和环境的安全性。

胶体氢氧化铝

胶体氢氧化铝

胶体氢氧化铝,氧化铝粘土图简化图显示的结构氢氧化铝,氧化铝粘土普通在高度风化土壤。

这种粘土包括八面体片(所示两种),这是氢键组在一起。

其他氧化物类型黏土有铁而不是铝在八面的位置,其结构是一些什么不正常,结晶较表明,为三水铝石。

表面平面键合羟基赋予这个问题,类似粘土,能力强吸附某些阴离子(见第节)。

一、混凝剂种类按无机和有机类可分成以下几种:1.硫酸铝硫酸铝含有不同数量的结晶水,Al2(SO4)3·18H2O,其中n=6、10、14、16,18和27,常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量为,比重,外观为白色,光泽结晶。

硫酸铝易溶于水,水溶液呈酸性,室温时溶解度大致是50%,pH值在以下。

沸水中溶解度提高至90%以上。

硫酸铝使用便利,混凝效果较好,不会给处理后的水质带来不良影响。

当水温低时硫酸铝水解困难,形成的絮体较松散。

硫酸铝在我国使用最为普遍,大都使用块状或粒状硫酸铝。

根据其中不溶于水的物质的含量,可分为精制和粗制两种。

硫酸铝易溶于水,可干式或湿式投加。

湿式投加时一般采用10—20%的浓度(按商品固体重量计算)。

硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄,约在—8之间,其有效pH值随原水的硬度含量而异:对于软水,pH值在—;中等硬度的水为—;硬度较高的水则为—。

在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。

有时加入过量硫酸铝,会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH值以下,既浪费了药剂,又使处理后的水发混。

粗制硫酸铝中有效氧化铝含量基本与精制相同,主要是不溶于水的物质含量高,废渣较多,最好用热水并拌以搅拌,才能完全溶解,因含有游离酸,酸度较高,腐蚀性强,溶解与投加设备应考虑防腐。

2.聚合氯化铝聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。

六十年代,日本在制造与应用方面做了大量工作,有逐步取代硫酸铝的趋势。

我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会,会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求,其中要求含氧化铝(Al2O8)10%以上,碱化度为50—80%,不溶物1%以下等。

制备AlOH3两性氢氧化物

制备AlOH3两性氢氧化物

活动一:探究氧化铝的两性 请设计实验证明Al2O3不能与水发生化学 反应,但能与酸和碱溶液发生化学反应。
想一想?
铝制餐具的表面也有一层致密的氧化铝薄膜,那么为 什么铝制餐具不能长时间存放酸性食物或碱性食物。
活动二:制备Al(OH)3 制备Al(OH)3的实验方案。
Al3+
Al
Al2O3
Al(OH)3
制备AlOH3两性氢氧化物
Al2O3的天然存在形式
铝土矿
由Al2O3和少 量氧化铁和 二氧化硅杂 质组成
刚玉
Al2O3的天然晶体,硬度大 仅次于金刚石,常用于手 表和精密机械的轴承材料 , (红宝石、蓝宝石是刚玉 的一种)
活动一:探究氧化O3 粉末于一支大试 管中,向其中加 入过量的水
取一药匙的Al2O3 粉末于一支大试 管中,向其中加 入氢氧化钠溶液
实验现象
实验结论
活动二:制备Al(OH)3
滴加氢氧化钠溶液
滴加氨水
方案一
1滴管的硫 酸铝溶液
方案二
两性氢氧化物:
既能与酸反应,也能与碱反应, 生成物只有盐和水的氢氧化物。
Al(OH)3用途之一
Al(OH)3是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。 作为阻燃剂不仅能阻燃,而且可以防止发烟、不产 生滴下物、不产生有毒气体,因此,获得较广泛的 应用,使用量也在逐年增加。
? AlO2-
结束
使用范围:热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、 涂料及建材等行业。
十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗名明矾
明矾是无色晶体,可溶于水,在天然水中生成 Al(OH)3 (胶体),可用作净水剂。
知识建构
请同学们按照 金属单质—金属氧化物—金属氢氧化物—盐 的形式写出已经学习过的有关铝元素的物质, 以及这些物质之间的转化关系。

AL(OH)3的化学性质

AL(OH)3的化学性质

AL(OH)3的化学性质一、高中化学有关NH3,Al,Al2O3,Al(OH)3性质和结构的化学方程式NH3 ,三角锥形分子,键角107°18‘。

极性分子,有关方程式NH3 +HCl=NH4Cl, 4NH3 +5O2--催化剂,Δ--4NO+6H2O2NH3+3Cl2==N2+6HClAl常见的比较活泼的金属,质量分数在地壳中居第三2Al +6HCl=2AlCl3 +3H2↑。

2Al+2NaOH +2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+Fe2O3==高温=Al2O3+2Fe2Al+3S=Δ=Al2S3。

2Al+3Cl2=Δ==2AlCl3Al2O3和Al(OH)3分别是典型的两性氧化物和两性氢氧化物Al2O3 +6HCl=2AlCl3 +3H2O,, Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3 +2H2O, Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O就这些了吗??高中的啊???其余的类比呀,比如说NH3与其他酸反应,生成对应的铵盐。

不必一一写出吧Al与O2反应很简单,Al与其它卤素,类似于Al与Cl2,Al2O3,Al(OH)3与其它的强酸强碱反应,也可以类比的第二:[教学目标]:1、知识与能力掌握Al(OH)3和Al2O3的化学性质及Al(OH)3实验室制取方法2、过程与方法掌握实验现象的观察方法和记录,体会实验探究过程。

3、情感、态度与价值观通过实验提高学习兴趣。

通过推理培养学生思维能力[教学重点]Al(OH)3的两性及Al(OH)3实验制取方法[教学难点]Al(OH)3的两性及Al(OH)3实验制取方法[教学方法]问题――实验――探究――对比――推理[教学思路]铝――氧化铝--氢氧化铝制法——氢氧化铝两性-对比探究实验-应用解决问题[教学媒体] 实验投影样品[教学过程][课前练习]写出Al分别与O2、盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式.①②③[复习提问]1、地壳中含量最多的是哪种金属元素?2、铝有哪些化学性质?[引入新课]加热铝锅中的水,水跟铝为什么不反应?(学生答铝表面有一层致密而坚固的氧化物保护膜)这种氧化物就是铝的主要化合物之一一氧化铝。

Al(OH)3的两性

Al(OH)3的两性
继续滴加NaOH溶液 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2 +2H2O
结论:
(1)用氨水和氯化铝(可溶性铝盐)反应制氢 氧化铝较合适。 2)氢氧化铝可以与氢氧化钠 (强碱)反应。

向 A试管所得的氢氧化铝中加入6 mol· L-1的盐 酸,观察实验现象。 现象:白色沉淀消失 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
氢氧化铝的制备
取2mL AlCl3 溶液于A试管中,滴加少量氨水,观 察现象。
AlCl3 +3NH3· H2O =Al(OH) 3 ↓+3NH4Cl 继续滴加氨水 取2mL AlCl3 溶液于B试管中,滴加少量NaOH溶 液,观察现象。 AlCl3 + 3NaOH =Al(OH) 3 ↓+ 3NaCl
氢氧化铝的制备氢氧化铝的制备继续滴加氨水继续滴加氨水继续滴加继续滴加naohnaoh溶液溶液alclalcl3nh3nh33hh22ooalohaloh3nh3nh44clclalclalcl3naohalohaloh3naclaloh1用氨水和氯化铝可溶性铝盐反应制氢氧化铝较合适
§3.1.2铝的氢氧化物—Al(OH)3
结论:氢氧化铝可以与盐酸(强酸)反应
探究结果:
氢氧化铝既可以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ强酸反应,又可以 与强碱反应。
既可以和酸反应又可以 与碱反应生成盐和水的 氢氧化物。
两性 氢氧化物
Al2O3
{
+HCl: Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
+NaOH: Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 偏铝酸盐
实验探究:
试剂:氯化铝溶液(2mol/L)、氨水(6mol/L)、盐 酸(6mol/L)、氢氧化钠溶液(6mol/L) 仪器:试管、胶头滴管 过程:设计实验找出制备氢氧化铝制备的最佳方法和 探究氢氧化铝的性质 注意:认真观察现象,得出结论

硫酸铝絮凝剂原理

硫酸铝絮凝剂原理

硫酸铝絮凝剂原理
硫酸铝絮凝剂是一种常用的水处理化学品,用于清除水中的悬浮物、胶体和颗粒等杂质,从而实现水的净化和澄清。

其主要原理如下:
1.絮凝作用:硫酸铝絮凝剂中的铝离子(Al3+)在水中形成氢氧化铝胶体(Al(OH)3)。

这些胶体具有电荷,因此相互之间会发生相互作用,形成较大的絮凝体。

这些絮凝体可以吸附和凝聚水中的悬浮物和胶体,形成较大的团聚体。

2.中和作用:硫酸铝絮凝剂的铝离子可以与水中的碱性物质(如碳酸氢钠)中和反应,生成氢氧化铝沉淀。

这些沉淀物在水中会形成较大的团聚体,促使悬浮物和颗粒沉淀下来。

3.吸附作用:硫酸铝絮凝剂中的氢氧化铝胶体和沉淀物具有一定的表面活性,可以吸附水中的有机物、重金属离子等污染物。

通过吸附作用,这些污染物可以与絮凝体结合在一起,形成较大的团聚体,从而被沉淀下来。

综上所述,硫酸铝絮凝剂通过絮凝作用、中和作用和吸附作用,将水中的悬浮物、胶体和颗粒等杂质聚集在一起,形成较大的团聚体,从而促使其沉淀下来。

这样可以有效地提高水的澄清度和净化效果。

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Al(OH)3胶体的制备及其对铀的吸附机理张琪;王清良;李乾;胡鄂明;张洪灿;杨敬【摘要】为了研究在地浸采铀中胶体对矿层的阻塞及对铀酰离子吸附迁移影响,采用硝酸铝与氨水为原料制备Al(OH)3,并用在pH=6条件下制备所得的Al(OH)3对铀进行吸附实验研究,考察了吸附的pH值、初始浓度及吸附时间等对Al(OH)3吸附铀的影响.对实验数据使用准一级、复合二级与Elovich动力学模型进行计算与分析,得出Elovich动力学方程更适合描述Al(OH)3对铀吸附,吸附主要是表面吸附;使用Freundlich与Langmuir等温吸附方程对实验数据进行拟合,结果表明Langmuir模型更适合描述Al(OH)3对铀酰离子的吸附;对吸附前、后的Al(OH)3进行SEM与激光粒度分析.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2014(065)004【总页数】8页(P1279-1286)【关键词】Al(OH)3;制备;铀;吸附;动力学;等温线【作者】张琪;王清良;李乾;胡鄂明;张洪灿;杨敬【作者单位】南华大学核资源工程学院,湖南衡阳421001;贵州省纳雍县水东中学,贵州纳雍553308;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳421001;南华大学核资源工程学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TD868铀是一种天然放射性元素,用途十分广泛,军事上主要用来制造核武器与核动力燃料,民用上主要用于核电站的燃料。

核电与水电和火电相比,具有成本低、安全、环保等优点,因此世界各国都在发展核电,尤其在工业发达国家[1-2]。

在自然界中,胶体主要以粒子状态存在,粒径在1~1000 nm之间,分为有机胶体、无机胶体与生物胶体,能对放射性核素进行吸附迁移[3]。

在地浸采铀中,由于矿岩含有丰富的Al、Fe、Si等成分,注入溶浸剂后,在一定的温度、pH值与压力作用下,溶浸剂与矿岩发生反应,形成胶体,迁移到溶浸液中,造成化学阻塞[4]。

迁移过程可表示为溶解-迁移-沉积-再溶解的循环过程,并随浸出液向抽液孔迁移发展[5]。

在我国北方某地浸采铀矿山,加入浸矿剂后,浸矿剂与矿岩发生反应,生成大量白色胶体状物,对矿层造成了严重阻塞,分析此白色胶体状物中含有Al (OH)3成分。

Al(OH)3胶体具有吸附性[6],能对Zn、Cr、Pb、Cu、Cd等重金属进行吸附[7]。

此外,在铀矿开采过程中,由于铀矿山废液的排放,废水中的铀会对环境造成污染,可通过各种途径进入人体并对人体造成危害。

探索利用Al(OH)3胶体的吸附性对废水中铀的处理性能,不仅可减少污染,而且还可以进行回收利用[8-9]。

本文主要采用硝酸铝与氨水为原料制备Al(OH)3,并用在pH = 6条件下制备所得的Al(OH)3对铀进行吸附实验研究,考察了Al(OH)3胶体的形成条件与形成量,分析了pH值、初始浓度及吸附时间等对Al(OH)3吸附铀的影响,探讨用 Al(OH)3胶体对铀进行吸附的可能性。

使用准一级、Elovich与复合二级动力学方程对实验数据进行处理,描述吸附所反映的动力学行为,使用Freundlich与Langmuir等温吸附方程拟合 Al(OH)3对铀的吸附过程。

1.1 实验材料1.1.1 主要试剂和溶液配制所用试剂均为分析纯,主要有Al(NO3)3·9H2O,NH3·H2O,HNO3,HCl,NaOH,H3PO4,TiCl3,NaNO2,H2NCONH2。

铀溶液:铀溶液为我国北方某地浸铀矿山饱和树脂洗脱获得,淋洗液成分见表1。

配制成1、2、5、10、25、50 mg·L−1的铀溶液,用HCl控制pH值为2以下备用。

钒酸铵标准溶液的配制:称取一定量钒酸铵(NH4VO3)于300 ml烧杯中用少量蒸馏水调成糊状,再加入250 ml 1:1的硫酸,待其全溶后移入1000 ml容量瓶中,以蒸馏水稀释至刻度摇匀放置一周。

二苯胺磺酸钠的配制:称取0.2 g二苯胺磺酸钠(C12H10O3NSNa)及0.2 g无水碳酸钠(Na2CO3),以少量水调成糊状,稀释至100 ml。

1.1.2 实验仪器 PHS-3C型酸度计(金坛市盛蓝仪器制造有限公司);FB224自动内校电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司);DK-98-11A双列六孔电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司);101-2A电热鼓风干燥箱(北京中兴伟业仪器有限公司);85-2数显控温磁力搅拌器(金坛市大地自动化仪器厂);RISE2008激光粒度分析仪(济南润之科技);摩尔超纯水机(上海摩勒科学仪器有限公司);TG16-W 型台式高速离心机(长沙维尔康湘鹰离心机有限公司);HL-1B恒流泵(上海青蒲泸西仪器厂);1400-4mm透析袋(上海源(永)叶生物科技有限公司)。

1.2 实验方法1.2.1 胶体Al(OH)3的制备取7个250 ml三角瓶,编号为1、2、3、4、5、6、7,在每个瓶中配制0.3 mol·L−1的Al(NO)3·9H2O溶液,置于恒温磁力搅拌器上,在剧烈搅拌下加入1:1氨水调节pH值,编号1~7分别调节pH为3~9,将形成的溶胶在磁力搅拌器上恒温60℃熟化1 h后转入恒温回流装置中恒温60℃回流6 h以上,可得稳定的Al(OH)3溶胶。

Al(OH)3溶胶用半透膜纯化,纯化时,先用半透膜装上待纯化Al(OH)3胶体,半透膜留有一定的体积空间,便于离子交换。

洗涤溶剂采用去离子水,半小时更换一次,每次纯化6 h以上,最终保证氢氧化铝溶胶中的电解质去除干净。

Al(OH)3胶体纯化装置见图1。

将纯化后得到的Al(OH)3溶胶溶胶烘干、研磨并称量。

重复进行5次,把每个pH条件下Al(OH)3质量求和,取平均值,得到5组在不同pH值下的Al (OH)3质量,将每个pH值条件下得到的Al(OH)3分别密封保存待用。

1.2.2 吸附操作在一定量浓度的铀溶液中加入0.1 g pH = 6条件下制备所得的Al (OH)3的固体研磨粉末,恒温摇床中振荡一定时间达到吸附平衡后取出,离心分离,取上清液用亚钛还原钒酸铵滴定法分析铀浓度,用式(1)计算 Al(OH)3的吸附容量(mg·g-1)[10]。

式中 qe为吸附量,mg·g−1;Co为吸附前铀的质量浓度,mg·L−1;Ce为吸附后铀的质量浓度,mg·L−1;V为体系的体积,L;m为加入的Al(OH)3的质量,g。

1.2.3 不同pH条件下Al(OH)3胶体对铀的吸附实验无Al(OH)3时pH改变对溶液中铀浓度的影响实验:取27个250 ml三角瓶,分为三组并加以编号,第一组每个瓶中加入已配制的铀浓度为10 mg·L−1的铀溶液100 ml,第二组每个瓶中加入已配制的铀浓度为25 mg·L−1的铀溶液100 ml,第三组每个瓶中加入已配制的铀浓度为50 mg·L−1的铀溶液100 ml。

用NaOH与HCl分别调节pH值为2~10,调节结束后静置6 h,取上清液,用亚钛还原钒酸铵滴定法分析不同pH条件下铀浓度的变化。

加入Al(OH)3时pH变化对溶液中铀浓度的影响实验:在无吸附剂实验条件的基础上加入0.1 g已在pH = 6条件下制备好Al(OH)3,置于恒温25℃ ± 0.5℃的恒温摇床中振荡10 h后,用离心管取 10 ml离心分离,离心机转速设置为8000 r·min−1,离心时间为10 min,离心结束后取上清液分析铀浓度。

1.2.4 Al(OH)3对铀的吸附动力学实验取 12个250 ml的三角瓶,加入100 ml浓度为25 mg·L−1、pH=5的铀溶液,加入0.1 g pH = 6条件下制备所得的Al(OH)3的固体研磨粉末,置于恒温摇床中振荡,摇床温度设置为25℃ ± 0.5℃,于0.5~12 h内取样离心分离,离心机转速调节为8000 r·min−1,离心时间为10 min,取离心管中上清液分析铀浓度。

1.2.5 Al(OH)3对铀的吸附等温线实验取6个250 ml容量瓶,编号为1~6,分别加入1、2、5、10、25、50 mg·L−1铀溶液各100 ml,用NaOH和HCl调节其pH为5,各加入0.1 g pH = 6条件下制备所得的Al(OH)3的固体研磨粉末,置于恒温摇床中振荡,摇床温度设置为25℃ ± 0.5℃,8 h后取样离心分离,离心机转速调节为8000 r·min−1,离心时间为10 min,取离心管中上清液分析铀浓度。

1.2.6 铀分析方法铀分析方法采用三氯化钛还原钒酸铵滴定法。

2.1 不同pH条件下Al(OH)3的形成效果为研究Al(OH)3对铀的吸附机理,进行实验制备Al(OH)3,在Al(NO)3·9H2O溶液加入1:1氨水,不同pH值条件下形成Al(OH)3的效果分析结果见表2。

从表2中数据可以看出,pH值对Al(OH)3胶体的形成影响很大,pH值在 5~6时,最容易形成Al(OH)3胶体[11]。

溶液在地下含铀矿层中运移时,酸法地浸过程中地下溶液pH值从7左右一直降低至2左右,中间需要经历pH = 5~6阶段,Al(OH)3胶体的形成将对铀的溶解、迁移产生重要影响;碱法地浸过程中地下溶液pH值则一直维持在6~8,Al(OH)3胶体的形成对铀的溶解、迁移产生的影响更大[12-13]。

在迁移过程中,溶胶会对矿层造成阻塞,从而影响矿层的渗透性能[14]。

2.2 溶液pH值对Al(OH)3吸附铀的影响从图 2结果可以看出,溶液 pH的改变对Al(OH)3吸附铀有一定的影响,当溶液pH小于2时,由于溶液中存在大量氢离子,Al(OH)3对铀不产生吸附[15];当溶液pH大于3时,随着溶液pH升高,Al(OH)3对铀吸附量增加,原因在于—NH+2与 H+结合形成—NH+3[16];当pH值在2~5时,溶液中铀的变化完全是吸附作用的结果;pH大于5时,溶液中铀的变化为吸附与沉淀协同作用的结果;pH = 8时,铀的吸附和沉淀比例最大,分析原因在于,pH= 8时铀的沉淀和Al(OH)3对铀的吸附产生协同作用,产生水解沉淀,使溶液中铀浓度保持在更低的水平[17];pH大于8时,由于溶液碱性变强,溶液中的铀浓度逐渐回升。

因为当铀溶液 pH值小于 5时,改变铀溶液的pH值,铀浓度不发生变化 [图2(a)],且pH=5时吸附Al(OH)3对铀的吸附量达到最大值,故选取pH = 5作为实验的最佳吸附pH值。

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