膨潤土在核廢物工程屏蔽中的作用

時間：2014-05-29 09:39:17

作者：世邦機(jī)器

探討了Ｕ4+、Ｓe4十在鈉基土上的吸附行為并指出，ＰＨ值為5~8時，Ｕ4+在純膨潤土（蒙脫石含量在99.5%以上，ＣＥＣ為110.2mmoＬ/Ｌ00mg）上有強(qiáng)烈的吸附行為，并且隨著碳酸鹽濃度的增加而迅速降低。通過對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行熱力學(xué)分析得出，在ＰＨ值較低時，吸附方式為離子交換過程，而當(dāng)ＰＨ值大于5時，則主要為表面配合吸附。天然膨潤土由于具有低水力傳導(dǎo)性和優(yōu)良的吸附性，對陽離子核素吸附較好，但通常對陰離子的吸附效果欠佳。研究表明，季銨鹽陽離子改性后的膨潤土對明離子放射性核素具有良好的吸附性能。有機(jī)膨潤土既可吸附非離子有機(jī)物，又可吸附I-等陰離子。其對I-的吸附要比天然膨潤土高幾個數(shù)量級。還發(fā)現(xiàn)，對無機(jī)陽離子的部分置換可使有機(jī)膨潤土同時吸附陰離子（Ｉ-）和陽離子（Ｃs十）。

用不同量ＨＤＰＹ+ （20%~400%ＣＥＣ）政性懷俄明基鈉基膨潤土，研究了I-、ＴＣ04-、Ｃs+、Ｓr2+在改性土上的吸附行為。從擴(kuò)散試驗來看，膨潤土生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)嘭潤土親油性提高，對I-、ＴＣＯ4-的吸附提高，對Ｃs+、Ｓr2+的吸附降低。吸附受平衡溶液的影響．隨離子強(qiáng)度增加，吸附逐漸降低，并且對陽離子裂變廢物的影響顯著。

膨潤土加工設(shè)備在原土和有機(jī)膨潤土中，Ｃs+、Ｓr2+優(yōu)先吸附，因為Ｃs+具有較大的離子直徑和較低的水合能。當(dāng)所用改性劑高于ＣＥＣ時，季銨鹽陽離子以ＨＤＰＹ+陽離子、ＨＤＰＹＣＩ分子、ＨＤＰＹ膠束的方式被吸附。而結(jié)合強(qiáng)度的順序為ＨDPY+陽離子；陽離子＞ＨＤＰＹＣＩ分子＞ＨＤＰＹ膠束。有機(jī)膨潤土的熱穩(wěn)定性可達(dá)200℃，使其在核廢物工程屏蔽中有更好的作用。