铀矿开采过程中及井场退役后,含铀浸出液的扩散会对地下水造成一定影响,该影响范围和程度决定了铀的天然衰减特征.本文以北方某地浸铀矿区砂岩含水介质为研究对象,研究了溶液化学特征和黄铁矿含量对砂岩吸附和转化铀的影响.结果 表明,砂岩颗粒对U(Ⅵ)的吸附基本在12 h可达平衡.线性等温吸附模型可以很好地描述吸附特征;砂岩颗粒对U(Ⅵ)的吸附率总体随着粒径增大而减小,当岩石粒径增大到0.20～0.25 mm时,吸附率趋于稳定.溶液pH值是影响吸附的主要因素,通过控制溶液中U(Ⅵ)的络合形态和岩石颗粒表面带电荷情况,在库仑力的作用下促进或者抑制吸附,在pH=6时,达到最佳吸附状态.共存离子对U(Ⅵ)吸附的抑制程度是:HCO3 ＞Ca2+ ＞Mg2+ ＞SO42-.HCO3-主要通过与UO22+络合形成带负电荷的络合阴离子抑制U(Ⅵ)吸附.近中性pH值试验条件下,黄铁矿含量的增加对U的去除起到显著的促进作用,这种促进作用体现在吸附和还原作用,被吸附的Fe2+在吸附剂表面通过电子转移还原吸附态的U(Ⅵ),还原产物是UO2+x,吸附和还原是个相互促进的过程;在弱碱性pH值试验条件下,黄铁矿对U(Ⅵ)去除的影响不明显,水解沉淀作用和较低的吸附率抑制了还原反应的发生.
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