磷酸氢钙原位矿化铀酰离子性能及机制研究

摘要

采用化学法低成本合成磷酸氢钙(CaHPO4)粉末,并通过溶解沉淀作用实现水溶液中铀的沉淀富集。考察了溶液的pH、初始浓度、时间对铀富集能力的影响,并用扫描电镜、红外光谱及X射线光电子能谱等手段分析富集过程。材料在pH值为4至6的水溶液中获得了1898 mg/g的超高铀矿化容量,而在pH值为7和8时,仅获得370 mg/g左右的较低的铀矿化容量。由于溶液pH影响CaHPO4粉末在水溶液中的溶解度,表明该富集过程受CaHPO4材料的溶解沉淀过程控制。在pH值为4和5时,磷酸铀酰沉淀物主要为矿化产物结晶氢铀云母,而在pH值为6时,沉淀物为非晶钙铀络合物与结晶氢铀云母的混合物,这表明沉淀动力学和铀矿化过程也取决于溶液的pH值。此外,水溶液中其他共存金属阳离子K+、Mg2+和Ca2+等不影响该铀矿化过程,这对磷酸氢钙(CaHPO4)在真实水环境中富集铀的应用有重要意义。