一種去除放射性廢水中銫離子的磁性復合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種核廢物中放射性廢物處理及環(huán)境保護技術領域，尤其涉及一種去除放射性廢水中銫離子的磁性復合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002]核能的利用將不可避免的產(chǎn)生放射性廢水，放射性廢水的處理一直是各國研究的熱點和難題，是核能利用必須妥善解決的重要問題。
[0003]國內(nèi)外普遍的做法是將放射性廢水進行濃縮處理后貯存或固化。傳統(tǒng)的濃縮處理技術主要有化學沉淀、離子交換、蒸發(fā)濃縮、膜處理和吸附等方法。吸附法是用多孔性的固體吸附劑處理放射性廢水，使一種或多種放射性核素吸附在吸附劑的表面，從而達到去除的目的。
[0004]目前，吸附工藝在放射性污染處理中得到很快發(fā)展，其中，沸石是一種很有競爭力的吸附劑，國內(nèi)外學者就利用沸石處理放射性廢水開展了大量研究。CN102034560公開了一種放射性廢樹脂水泥固化的方法，該方法是將杜拉纖維用于放射性廢樹脂水泥固化，具體為:將杜拉纖維、沸石、水泥、脫水的放射性廢樹脂和水混合均勻后，倒入試模，經(jīng)養(yǎng)護得到水泥固化體，所得到的水泥固化體抗沖擊性能明顯提高，表面不出現(xiàn)裂紋。CN103886926公開了一種放射性濃縮液固化配方，包括硅酸鹽水泥、廢樹脂、沸石、石灰、減水劑和水；配方中各種組分的配比為:娃酸鹽水泥:900kg ;濃縮液:450L ;沸石:55kg ;石灰:110kg ;減水劑:3kg，通過合理調(diào)配配方中各組分的配比，每個水泥桶包容的放射性濃縮液從342升提高到450升，放射性廢樹脂固化體的包容率從39.9%提高到52.5%，固化體包容率均有了明顯的提尚。
[0005]但是，在實際應用中，所采用的沸石粉體很難與作用體系分離，嚴重限制了其應用，利用磁性載體技術可使飽和吸附劑與作用體系分離簡單化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種去除放射性廢水中銫離子的磁性復合物及其制備方法，以改性的天然沸石為基體，應用磁性載體技術，采用物理黏結法使具有磁性的Fe3O4與改性沸石相結合，成功制備出具有較強放射性核素吸附能力并可用磁性技術回收的殼聚糖磁性沸石復合體。將磁性復合物應用于放射性核素污染水體治理中，既可高效快速去除核素，又可用磁性分離技術將其回收，展現(xiàn)出了巨大的應用潛力。
[0007]本發(fā)明的第一方面的主題是一種去除放射性廢水中銫離子的磁性復合物的制備方法，其特征在于，包括:
[0008]步驟1:研磨鈉型沸石和Fe3O4,使其充分混合，得到沸石-Fe3O4混合物；
[0009]步驟2:在攪拌殼聚糖的過程中加入乙酸溶液中，使其充分溶解，得到殼聚糖-乙酸溶液；
[0010]步驟3:在所述殼聚糖-乙酸溶液中加入所述沸石-Fe3O4混合物，攪拌均勻；
[0011]步驟4:使體系陳化，棄去上清液后，干燥并研磨，即得所述磁性復合物。
[0012]優(yōu)選地，所述乙酸溶液為質(zhì)量濃度為1-5 %的乙酸溶液。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟4中的干燥是在60-90 °C干燥箱內(nèi)干燥。
[0014]優(yōu)選地，鈉型沸石和Fe3O4的質(zhì)量比為(2-4):1。
[0015]優(yōu)選地，殼聚糖-乙酸溶液的質(zhì)量濃度為0.2-0.4%。優(yōu)選地，所述步驟3中的攪拌時間為1-3小時。
[0016]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述制備方法，包括:
[0017]步驟1:準確稱取一定比例的鈉型沸石和Fe3O4，倒入研缽內(nèi)研磨使其充分混合，得到沸石-Fe3O4混合物；
[0018]步驟2:稱取一定量的殼聚糖，在機械攪拌的過程中加入預配的2%乙酸溶液中，使其充分溶解，得到殼聚糖-乙酸溶液；
[0019]步驟3:在所述殼聚糖-乙酸溶液中加入所述沸石-Fe3O4混合物，機械攪拌2.5小時；
[0020]步驟4:使體系陳化，棄去上清液后，在80°C的干燥箱內(nèi)干燥并研磨，即得所述磁性復合物。
[0021]本發(fā)明的第二方面的主題是一種上述所述制備方法制備得到的磁性復合物。
[0022]本發(fā)明的第三方面的主題是一種上述所述磁性復合物的應用方法，其特征在于，包括:將所述磁性復合物加入到含有放射性銫離子的廢水中，然后恒溫振蕩，以去除放射性銫離子。
[0023]優(yōu)選地，所述恒溫振蕩的時間為4_16h ;溫度為20_30°C。
[0024]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用上述技術方案后，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0025](I)沸石及殼聚糖對放射性核素銫均具有良好的吸附作用，吸附容量大、速度快，處理效率高；
[0026](2)磁性復合物的飽和磁化率為23.773emu/g,具有較強的磁性，能解決飽和沸石與作用體系分離的問題；
[0027](3)實驗條件溫和，在放射性廢水處理方面具有優(yōu)勢；
[0028](4)本發(fā)明制備工藝步驟簡潔，生產(chǎn)成本低，適合于工業(yè)化大生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明提供了一種去除放射性廢水中銫離子的磁性復合物的制備方法，其特征在于，包括:
[0030]步驟1:研磨鈉型沸石和Fe3O4,使其充分混合，得到沸石-Fe3O4混合物；
[0031]步驟2:在攪拌殼聚糖的過程中加入乙酸溶液中，使其充分溶解，得到殼聚糖-乙酸溶液；
[0032]步驟3:在所述殼聚糖-乙酸溶液中加入所述沸石-Fe3O4混合物，攪拌均勻；
[0033]步驟4:使體系陳化，棄去上清液后，干燥并研磨，即得所述磁性復合物。
[0034]優(yōu)選地，所述乙酸溶液為質(zhì)量濃度為1-5 %的乙酸溶液。
[0035]優(yōu)選地，所述步驟4中的干燥是在60-90 °C干燥箱內(nèi)干燥。
[0036]優(yōu)選地，鈉型沸石和Fe3O4的質(zhì)量比為(2-4):1。
[0037]優(yōu)選地，殼聚糖-乙酸溶液的質(zhì)量濃度為0.2-0.4%。
[0038]優(yōu)選地，所述步驟3中的攪拌時間為1-3小時。
[0039]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述制備方法，包括:
[0040]步驟1:準確稱取一定比例的鈉型沸石和Fe3O4,倒入研缽內(nèi)研磨使其