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膨润土在核废物工程屏蔽中的作用

时间:2014-05-29 09:39:17

作者:世邦机器

探讨了U4+、Se4十在钠基土上的吸附行为并指出,PH值为5~8时,U4+在纯膨润土(蒙脱石含量在99.5%以上,CEC为110.2mmoL/L00mg)上有强烈的吸附行为,并且随着碳酸盐浓度的增加而迅速降低。通过对试验数据进行热力学分析得出,在PH值较低时,吸附方式为离子交换过程,而当PH值大于5时,则主要为表面配合吸附。天然膨润土由于具有低水力传导性和优良的吸附性,对阳离子核素吸附较好,但通常对阴离子的吸附效果欠佳。研究表明,季铵盐阳离子改性后的膨润土对明离子放射性核素具有良好的吸附性能。有机膨润土既可吸附非离子有机物,又可吸附I-等阴离子。其对I-的吸附要比天然膨润土高几个数量级。还发现,对无机阳离子的部分置换可使有机膨润土同时吸附阴离子(I-)和阳离子(Cs十)。

用不同量HDPY+ (20%~400%CEC)政性怀俄明基钠基膨润土,研究了I-、TC04-、Cs+、Sr2+在改性土上的吸附行为。从扩散试验来看,膨润土生产设备有机嘭润土亲油性提高,对I-、TCO4-的吸附提高,对Cs+、Sr2+的吸附降低。吸附受平衡溶液的影响.随离子强度增加,吸附逐渐降低,并且对阳离子裂变废物的影响显著。

膨润土加工设备在原土和有机膨润土中,Cs+、Sr2+优先吸附,因为Cs+具有较大的离子直径和较低的水合能。当所用改性剂高于CEC时,季铵盐阳离子以HDPY+阳离子、HDPYCI分子、HDPY胶束的方式被吸附。而结合强度的顺序为HDPY+阳离子;阳离子>HDPYCI分子>HDPY胶束。有机膨润土的热稳定性可达200℃,使其在核废物工程屏蔽中有更好的作用。

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