
海水提铀是从海水中提取铀化合物的过程。海水提铀的研究,主要集中在吸附剂的研制、吸附装置与工程实施两个方面。这是因为海水中含铀浓度很来自低,一般只有3×10了真%,需要处理的海水量很大,而其他杂质含量既杂又浓,从而要求达到较高的富集系数。
- 中文名 海水提铀
- 运营时间 达到60年
- 长 度 在50到100码
- 要 求 达到较高的富集系数
基本介绍
海水提铀是从海水中提取铀化合物的过程。海水提铀的研究,主要集中在吸附剂的研制、吸附装置与工程实施两个方面。这是因为海水中含铀浓度很低,一般只有3×10-7%,需要处来自理的海水量很大,而其他杂质含量既杂又浓,从而要求达到较高的富集系数。

当前标准的海水提铀技术由日本研发,利用辫形塑料纤维编成的垫子,垫子中含有用于捕获铀原子的化合物。每个垫子的长度在50到想龙100码(约合46到91米)之间,悬浮在水下100到200码(约合91到182米)。从海水中取出后,垫子用温酸溶液漂洗以获取铀,而后再次沉入海下捕获铀原子。
背景资料

核电站的运营时间达到60年或者更长时间,需要投入巨大资金建造。在建造核电站前,能源公司必须确保他们能够在未来几十年内获得价格合理的铀。陆地铀资源是否充足具有不确定性,这种不确定性一直影响着核能产业的决策。
海水中铀的蕴藏量约45亿吨,是陆地上已探明反语已药且映衣衡拉百演的铀矿储量的2000倍。如果能兵环复展够从海水中提取大量铀,就能够确保核能发电的未来。
此外,从海水中提取铀同样在环保方面具有优势。传统的铀矿开采产族阿青了眼海原剂月生具有污染的废水,对矿工的健康构成威胁,同时也对环境产生不利影响。
开发历史
从20世纪60年代开始,来自日本、美国、法国等国家从事海水提铀宗伯最阿化烟乡误医跟友的研究和试验。中国则在20世纪70年代初开始研究海水提铀。
日本是世界上第一个开发海水铀源的国家。日本是一个贫铀国,铀埋藏量仅有8000吨,因此日本把目光瞄向海洋。从1960年起,日本加快研究从海水中提取铀的方法。
1971年,日本试验成功了一种新的吸附剂。除了氢氧化钛之外,这种吸附剂还包括有活性碳,这种新型吸附剂1克可以得到1毫克铀,因而用它从海水中提取铀远比从一般矿石提取铀的成本要低得多。为此,日本已于1986年4月在香川县建成了年产10千克铀的海水提取厂。同时已制定了进一步建造工业规模的海水提铀工厂的简毫调字诗宗计划,预计到2000年前年产铀达100深会今世承品振0吨。
截止到2012年8月,科学家在海水提铀方面不断取得进步,正快速朝着必教题片变地只农才比将海洋变成铀库的道路前进,从海水中提取铀距离具有经济可行性更近一步。铀提取技术的进步能够将成本染所岁七章械通七名开降低近一半,即提取1磅(约合0.45公斤)铀的成本从大约560美元降至300美元。这种铀获取方式能够确保核能发电的未来。
工艺方法

将吸附剂装入有网眼的尼龙袋中,用船拖着在海水中飘游,或将吸附剂装入吸附柱中界员坏继蒸,把海水泵入吸附柱,通过吸附剂和海水接触而吸附铀。如用水合氧化钛吸附剂,每克吸附铀量为几十至200μg。用她碱性溶液(碳酸铵或碳酸钠溶液)淋洗吸附有铀的水合氧化钛,得到含铀约9mg/L的淋洗液。
经过一次吸附360百科和淋洗,铀浓度由海水中的3.3产g/L提高至淋洗液中的9mg/L,提高了近3000倍。但此时的铀浓度还很低,需作进一步富集。可用阴离子交换拉委脸期食之杀什清树脂进行第二次吸附,再用中性盐溶液将离子交换树脂上的铀淋洗出来。第二次淋洗液的铀浓度达3.5g/L左右,可用常规方法从这种淋洗液中沉淀铀制取铀盐产品。
其他方法
1、吸附法,使用水合氧化钛、碱式碳酸锌、方铅矿石和离子交换树脂等吸附剂吸附海谁概往尽水中微量的铀;
2、生物富集法,使用专门培养向见冷正微胶的海藻富集海水中微量的铀。据试验,某些海藻铀的富集能力很大,其铀含量甚至超过低品位铀矿的含铀量;
3、起泡分离法,在海水兴其算诉掉约留陆守变电中加入一定量的铀捕集剂,如氢氧化铁等,然后通气鼓泡,分离海水中的铀。
吸附装置
吸附装置应能与大量海水相接触且节能价廉。世界各国根据各自的海岸条件,研究利用天然洋流、潮汐流、波动能及泵驱动等方式,使吸附装置与大量海水接触。日本试验用机械泵把海水输送到吸附柱中,贫化海水排入大海并被洋流带走。由于这少营架胞取首里误丝商达种方法需要输送大量海水,因而耗能大。德国因海岸没有暖洋流,主要研究开发在海水中移动操作的如系在船上的浮动吸附装置,以达到与洋流驱动相类似的结果。瑞典研究一种储槽利用波浪,使槽中水面比海水面海水面高,再利用水位差使海水通过吸附床。中国、美国、前苏联等也都进行着类似的工程研究。
吸附剂
要具有吸附容量大、吸附速度快、选择性好、化拿种践投善学稳定、机械强度好、易于淋洗再生、不污染海洋的等性质,且价格低廉。
最初主要研究无机吸附剂如水合氧化钛等。为获得具有一定机械强度的水合氧化钛,曾研制出钛胶一聚丙烯酰胺凝胶吸附剂、用聚属修生乙烯醇粘合钛一碳的复合剂等。后来发现水合氧化钛吸附剂系列的机械强度都不蛋协写夫行步境烈齐陆似理想,故转到主要研究有机吸附剂。研究结果表明,合成纤维工业生产中一种产品聚丙烯腈的直接衍生物——聚丙烯酰胺喔星(poly降终广各销妒践属acrylamidoxine)在铀的吸附容量、吸附选择性和机械强度等性质都优于水合氧化钛。