煤系黏土岩对铀吸附的控制因素及机理

朱磊; 刘成勇; 古文哲; 赵萌烨; 刘治成; 何志伟; 丁自伟; 汪洋

doi:10.13885/j.issn.0455-2059.2025.02.015

兰州大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (2) : 265 -272. DOI: 10.13885/j.issn.0455-2059.2025.02.015

煤系黏土岩对铀吸附的控制因素及机理

朱磊, 刘成勇, 古文哲, 赵萌烨, 刘治成, 何志伟, 丁自伟, 汪洋

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摘要

以黏土矿物含量较高的煤层夹矸为研究对象,利用X射线衍射和热分析手段,查明样品中黏土矿物类型及含量,采用静态吸附法研究铀酰离子在煤系黏土岩(CBC)中的吸附动力学特征,考察溶液初始浓度、 pH、吸附时间以及吸附温度对吸附效果的影响,探讨CBC对铀离子的吸附机理.结果表明,在一定初始浓度范围内,铀离子初始浓度与吸附量呈现良好的线性关系,最优铀离子质量浓度为3～5 mg/L;溶液pH=4～6时, CBC对溶液中铀具有较好的吸附效果,吸附率可达99%; CBC对铀的吸附为吸热反应,温度越高吸附效果越好;吸附机理研究表明CBC铀吸附过程为表面不均匀吸附且物理吸附和化学吸附并存,准二级吸附动力学方程和Freundlich等温吸附模型可以更好地描述其吸附过程.