一种分离富集铀的萃淋树脂及制备方法

本发明涉及一种树脂及制备方法，确切讲是一种用于分离富集铀的萃淋树脂及其制备方法。

背景技术：

1、核能作为一种清洁、低碳能源，近年来受到世界各国的关注。然而，在利用核能的同时，会产生大量的放射性含铀废水。

2、在核燃料循环中，主要包括铀矿冶、铀转化、铀浓缩、燃料制造、反应堆燃烧和后处理等。其中，在铀矿冶过程中，采用酸浸出的方式来提取铀时，会产生大量的酸性放射性含铀废水。由于铀的放射性毒性和化学毒性较强，铀的放射性核素的半衰期长的特点，因而，对含铀废水的处理备受人们的关注。

3、目前，在处理铀矿废水时，常用的分离方法是溶剂萃取法，其具有分离效果好，设备简单，反应时间短。但是，在萃取过程中，可能会造成溶剂损失，另外，分离后会产生大量的有机废液，这两点缺陷都使分离的成本增加。固相萃取法结合了溶剂萃取法的优点，弥补了其溶剂损失和产生大量有机废液的缺陷。

4、发明专利202110836905.2公开了一种吸附铀的窄分布粒径强碱性树脂的制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)在多层斜叶桨式搅拌器的搅拌作用下，向包括有机分散剂、无机分散剂和水的分散相中加入包括苯乙烯、二乙烯苯、引发剂和致孔剂的有机相，然后进行聚合反应，得到苯乙烯-二乙烯苯共聚物；其中，所述多层斜叶桨式搅拌器的桨叶向下倾斜设置；所述有机分散剂选自聚乙烯醇或明胶中的一种；所述无机分散剂选自高岭土、聚磷酸钠或六偏磷酸铵和碳酸钙的组合物中的一种；(2)将苯乙烯-二乙烯苯共聚物依次进行氯甲基化和三甲胺胺化，得到强碱性树脂。该技术需要通过三步反应将功能基团接枝到苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架上，但该技术需要三步反应，反应步骤非常繁琐。

技术实现思路

1、本发明提供一种可克服现有技术不足的能分离富集铀的萃淋树脂。

2、本发明的分离富集铀的萃淋树脂是一种由二(2-乙基己基)磷酸酯与苯乙烯-二乙烯苯的单体混合物中共聚形成的结构式如下式所示、呈球状颗粒的共聚物

3、。

4、优选地，本发明的分离富集铀的萃淋树脂红外图谱中在 2931cm -1处有甲基（c-h）的伸缩振动，在 1241 cm -1处出现了 p=o 的拉伸振动。

5、本发明的分离富集铀的萃淋树脂的制备方法是将明胶溶于水溶液中，加热至水沸腾，然后加入caco3和少量十二烷基磺酸钠混合均匀配成水相；取苯乙烯和二乙烯苯混合均匀，然后加入引发剂并搅拌使其溶解，再加入二(2-乙基己基)磷酸酯和适量甲苯， 搅拌均匀配成油相，将油相加入到水相中，搅拌分散升温至 80℃， 恒温反应 6 h 后升温至 90℃，保持 4 h，用去离子水洗涤产品，分离固体后干燥处理，得到目标产物。

6、本发明优选地制备方法是：取 4.2 g 明胶溶于 240 ml 水溶液中，加热至水沸腾，然后加入 0.4 g caco3和0.24 g十二烷基磺酸钠混合均匀配成水相；取 25.6 g一定配比苯乙烯和二乙烯苯混合均匀，然后加入 0.4 g 的偶氮二异丁腈 (aibn)作引发剂，搅拌使其溶解，再加入 17.0 g二(2-乙基己基)磷酸酯和8.0g甲苯， 搅拌均匀配成油相。将油相加入到水相中，搅拌分散升温至 80℃， 恒温反应 6 h 后升温至 90 ℃，保持 4 h，用去离子水反复洗涤产品，低温烘干。

7、本发明的树脂用于分离富集铀, 发明的树脂采用一体聚合的方式，材料上可富集的功能基团更多，且粒径更容易控制，其对铀的分离效果更优。而且经相关的试验表明，本发明的树脂表现出极佳的耐酸稳定，在高的硝酸下浸泡数月均不影响其吸附性能。

技术特征：

1.一种分离富集铀的萃淋树脂，其特征是由二(2-乙基己基)磷酸酯与苯乙烯-二乙烯苯的单体混合物中聚形成的结构式如下的、呈球状颗粒的共聚物, 。

2. 根据权利要求1所述的分离富集铀的萃淋树脂，其特征在于树脂红外图谱中在2931 cm -1处有甲基（c-h）的伸缩振动，在 1241cm -1处出现了 p=o 的拉伸振动。

3.权利要求1或2所述的分离富集铀的萃淋树脂的制备方法，其特征是将明胶溶于水溶液中，加热至水沸腾，然后加入caco3和少量十二烷基磺酸钠混合均匀配成水相；取苯乙烯和二乙烯苯混合均匀，然后加入引发剂并搅拌使其溶解，再加入二(2-乙基己基)磷酸酯和适量甲苯， 搅拌均匀配成油相，将油相加入到水相中，搅拌分散升温至 80℃， 恒温反应 6h 后升温至 90 ℃，保持 4 h，用去离子水洗涤产品，分离固体后干燥处理，得到目标产物。

4.根据权利要求3所述的树脂制备方法，其特征是取 4.2 g 明胶溶于 240 ml 水溶液中，加热至水沸腾，然后加入 0.4 g caco3和0.24g十二烷基磺酸钠混合均匀配成水相；取25.6 g一定配比苯乙烯和二乙烯苯混合均匀，然后加入 0.4g 的偶氮二异丁腈 (aibn)作引发剂，搅拌使其溶解，再加入 17.0 g二(2-乙基己基)磷酸酯和8.0g甲苯， 搅拌均匀配成油相。将油相加入到水相中，搅拌分散升温至 80℃， 恒温反应 6 h 后升温至 90 ℃，保持4 h，用去离子水反复洗涤产品，低温烘干。

5.权利要求1或2所述的树脂用于分离富集铀。

技术总结
本发明公开一种用于吸附放射性核素铀的方法，以及这一方法中使用的树脂和树脂的制备方法。发明的树脂是在悬浮聚合的方式下，通过一步反应将功能基团的接枝和树脂的合成一体化，合成步骤简单。本发明的树脂对铀具有高吸附容量和高的酸稳定性，可适用于高酸介质中铀的高效分离。

技术研发人员：刘同环,史克亮,倪旭峰,周云,胡一辰,董天浩,何建刚,杨军强,常倍嘉,蒋瑄,胡佩卓
受保护的技术使用者：兰州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13