鈾礦樹脂

㈠ 什麼叫做離子交換樹脂的再生

1. 離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應的功能基團。一般情況下，常規的鈉離子交換樹脂帶有回大量的鈉離子。答當水中的鈣鎂離子含量高時，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變為軟水，這是軟化水設備的工作過程。
   
   2.當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合，這樣樹脂就恢復了交換能力，這個過程叫做「再生」。

㈡ 各類離子交換樹脂的再生方法

再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用，並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽：

1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫，再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫，水洗至PH值中性即可使用。

2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生，用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂)；氫型強酸性樹脂用強酸再生，用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型強鹼性樹脂，主要以NaCl 溶液來再生，但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的鹼鹽液再生，常規用量為每升樹脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。

4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸，使樹脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

5、陽樹脂再生：

通鹽酸：在環境溫度下，將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床，通過時間約2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=5-6.樹脂床備用。

6、陰樹脂再生：
通氫氧化鈉：在環境溫度下，將濃度為4%的樹脂體積4倍量的NaOH通過樹脂床，通過時間約為2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=8，樹脂床備用
具體操作可根據樹脂使用情況酌情增加酸鹼的濃度和再生時間。

(2)鈾礦樹脂擴展閱讀：

應用領域：

1）水處理

水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

2）食品工業

離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業

制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。

4）合成化學和石油化學工業

在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。

甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護

離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6）濕法冶金及其他

離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

㈢ 怎樣提取鈾235

運用「氣體擴散法」提取鈾235。

為了獲得高加濃度的鈾235，科學家們曾用多種方法來攻此難關，最後「氣體擴散法」終於獲得了成功。

鈾235原子約比鈾238原子輕1.3%，所以，如果讓這兩種原子處於氣體狀態，鈾235原子就會比鈾238原子運動得稍快一點，這兩種原子就可稍稍得到分離。

氣體擴散法所依據的，就是鈾235原子和鈾238原子之間這一微小的質量差異這種方法首先要求將鈾轉變為氣體化合物。到目前為止，六氟化鈾是唯一合適的一種氣體化合物。

這種化合物在常溫常壓下是固體，但很容易揮發，在56.4℃即升華成氣體。鈾235的六氟化鈾分子與鈾238的六氟化鈾分子相比，兩者質量相差不到百分之一，但事實證明，這個差異已足以使它們分離了六氟化鈾氣體在加壓下被迫通過一個多孔隔膜。

含有鈾235的分子通過多孔隔膜稍快一點，所以每通過一個多孔隔膜，鈾235的含量就會稍增加一點，但是增加的程度是十分微小的。因此，要獲得幾乎純的鈾235，就需要讓六氟化鈾氣體數千次地通過多孔隔膜。

氣體擴散法投資很高，耗電量很大，雖然如此，這種方法仍是實現工業應用的唯一方法。為了尋找更好的鈾同位素分離方法，許多國家做了大量的研究工作，已取得了一定的成績。

(3)鈾礦樹脂擴展閱讀:

鈾-235是製造核武器的主要材料之一。但在天然礦石中鈾的3種同位素共生，其中鈾-235的含量非常低，只有約0.7%。只有把其他同位素分離出去，不斷提高鈾235的濃度，才能用於製造核武器。這一加工過程稱為鈾濃縮。

根據國際原子能機構的定義，豐度為3%的鈾-235為核電站發電用低濃縮鈾，濃度大於80%的鈾為高濃縮鈾，其中豐度大於90%的稱為武器級高濃縮鈾，主要用於製造核武器。獲得1公斤武器級鈾-235需要200噸鈾礦石。

國際上通用的鈾濃縮方法有離心法、氣體擴散法和激光法，而氣體離心分離機則是提煉濃縮鈾通常採用的氣體離心法的關鍵設備。

這是一個龐大的系統，通過每分鍾2萬轉以上的高速離心機，其他同位素可從天然鈾礦石中分離出去，剩餘的鈾235的濃度可達到95%以上。美國當年在日本廣島投放的原子彈是通過勞倫斯法分離製成的。

㈣ 離子交換樹脂的主要應用是什麼

（1）水處理。離子交換樹脂在水處理領域的需求量很大，約占其產量的專90%，主要用於水中的各種陰陽離屬子的去除，目前，多用在火力發電廠的純水處理上。

（2）食品工業。離子交換樹脂可用於糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如，高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。

（3）石油化學工業。在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。

（4）環境保護。許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用離子交換樹脂進行回收使用，如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

（5）其他。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

㈤ 晶質鈾礦族

本族礦物主要包括晶質鈾礦和方釷石。它們的晶體結構同屬螢石型。八次配位時Th^4＋和U^4＋的有效離子半徑（Th⁴⁺0.105nm,U⁴⁺0.100nm）、化學性質均很相似，因此，二者可相互替代。由晶質鈾礦和方釷石組成完全的類質同像系列。

晶質鈾礦Uraninite—UO₂

晶體參數等軸晶系；對稱型m3m。空間群Fm3m;a₀=0.547nm;Z=4。

成分與結構其成分中含有四價和六價的鈾，因此實際成分處於UO₂和U₃O₈（U₃O₈=U⁴⁺O₂+2U⁶⁺O₃）之間。其化學式寫為

，簡寫為UO₂。晶質鈾礦具強放射性，常含有少量的鉛、鐳和氦，以及鈰、釔和錒。鐳和地球上的氦都是在晶質鈾礦中發現的。其中鉛和氦是鈾、釷放射性蛻變的最終穩定產物。例如，²³⁸U→²⁰⁶Pb+8⁴He及²³⁵U→²⁰⁷Pb+7⁴He。因為放射性衰變的過程是以一種均衡和已知的速度進行的，根據鉛－鈾比值和氦－鈾比值可以測定礦物的地質年齡。其晶體結構屬螢石型。

形態晶形呈立方體、八面體或二者的聚形，但少見；一般呈細粒狀產出。外形呈腎狀、鍾乳狀、葡萄狀或緻密塊狀者稱瀝青鈾礦（pitchblende）；呈非晶質的土狀和粉末狀者稱鈾黑（uranium black）。

物理性質黑色；條痕褐黑色；晶質鈾礦呈半金屬光澤至樹脂光澤，瀝青鈾礦主要呈瀝青光澤，而鈾黑則光澤暗淡。晶質鈾礦的硬度為5～6，瀝青鈾礦為3～5，而鈾黑為1～4；貝殼狀斷口或參差狀斷口。晶質鈾礦的密度一般為10g/cm³左右，瀝青鈾礦的密度為6.8～8.5g/cm³。具強放射性。

鑒定特徵以其黑色，瀝青光澤，密度大和強放射性為特徵。

成因與產狀晶質鈾礦產於花崗偉晶岩中；瀝青鈾礦產於中－低溫熱液脈中；鈾黑則系原生鈾礦床中的鈾礦物經部分氧化而成，或由氧化帶滲濾下來的UO₃再經部分還原而成。晶質鈾礦常因蝕變或風化淋濾形成顏色鮮艷的鈣鈾雲母、銅鈾雲母等鈾的次生礦物，以此可作為找尋原生鈾礦的標志。加拿大、美國、南非、扎伊爾等是最主要的鈾礦生產國。我國產地主要分布於南嶺地區、秦嶺地區、天山地區及燕遼、滇西地區。

主要用途為提取鈾和鐳的礦物原料，用於現代國防、醫葯和能源工業方面。

㈥ 晶質鈾礦N(UO2)是什麼意思

晶質鈾礦，來理想化學成分自為UO2 ，含U 55%～64%，常含釷、鐳、稀土元素及鉛等。等軸晶系。晶體常呈立方體和八面體或立方體和菱形十二面體的聚形。黑色。條痕褐黑色。不透明。半金屬光澤至樹脂光澤。硬度5～6。斷口貝殼狀。密度一般在10g/cm3左右。具強放射性。是提取鈾的重要礦物，同時釷、鐳、稀土元素等可綜合利用。
N應該指的是化學式

㈦ 晶質鈾礦（Uraninite）

【化學組成】UO₂。U含量為55%～64%，主要為U⁴⁺，可含少量U⁶⁺常含Th（可達2.8%）、稀土元素（可達12%）；Ra，He和Pb是U蛻變產物（PbO含量可達10%～20%）。

【晶體結構】等軸晶系；螢石型結構（CaF₂）（見鹵化物大類）；

-Fm3m；a₀=0.546nm；Z=4。

【形態】立方體｛100｝、八面體｛111｝、菱形十二面體｛110｝或其聚形。通常呈分散細粒狀集合體。外形呈腎狀、鍾乳狀、葡萄狀或緻密塊狀者稱「瀝青鈾礦」（pitchblende）；非晶質土狀和粉末狀者稱「鈾黑」（uranium black）。

【物理性質】黑色；條痕褐黑色；半金屬至樹脂光澤，瀝青鈾礦呈瀝青光澤，鈾黑為土狀光澤。硬度5～6，瀝青鈾礦3～5，鈾黑1～4；無解理；貝殼狀或參差狀斷口。相對密度約為10，當鈾被釷、稀土等元素置換量增加或放射性蛻變程度增大時，相對密度趨於降低；瀝青鈾礦的相對密度為6.5～8.5。具強放射性。

【成因及產狀】產於酸性或鹼性偉晶岩中，與鈮鉭鐵礦、磷鈰鑭礦、電氣石、鋯石、長石、雲母等共生。瀝青鈾礦見於中低溫熱液成因的鈷、鎳砷化物及鉍、銀硫化物脈中。鈾黑系原生鈾礦物部分氧化或氧化帶滲濾的UO₃部分還原而成。

【鑒定特徵】黑色、瀝青光澤、相對密度大、具強放射性。

【主要用途】是原子能工業的原料，並可提取鐳和稀土元素。

㈧ 樹脂對 重金屬的去除作用是離子交換和吸附作用兩者的區別是什麼

離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導應用
1）水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

2）食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。

4）合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6）濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

其他補充：
離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂，並開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。
在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
離子交換樹脂的應用，是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題，是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。

離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。
離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀，也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩定，在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。
廣泛的應用於水處理領域。

㈨ 晶質鈾礦(Uraninite)(UO2)

［化學組成］U55%～64%，O36%～45%;成分中鈾主要為U⁴⁺，部分氧化為U⁶⁺。一般不含Ti，Nb，Ta，TR和Th含量也較低(TR²⁰³含量一般＜6%;ThO＜5%)。富含TR的晶質鈾礦變種稱釔鈾礦。富含Th的晶質鈾礦變種稱釷鈾礦。在晶質鈾礦中，常含有U和Th蛻變後的產物———Ra，Ac，Po和Pb。Pb含量可達22%。此外還含方鉛礦包裹體。

［結晶形態］等軸晶系。晶體較小。主要單形為立方體a{100}，八面體o{111}，菱形十二面體d{110}(圖13-11)。依(111)呈雙晶。粒狀，鍾乳狀或土狀集合體。呈腎狀、鍾乳狀的隱晶質或非晶質體者叫瀝青鈾礦，與晶質鈾礦比較，它一般不含Th或含量很低(＜1%)，稀土元素的含量一般不超過1%。鬆散隱晶質或非晶質的無光澤粉末狀或土狀塊體，叫鈾黑。在鈾黑組分中，有更多的U⁶⁺替代U⁴⁺。

圖13-11晶質鈾礦晶形

［物理性質］黑色，灰黑色、褐黑色或綠黑色，氧化後呈褐色、棕色，有時為紫色色調;黑褐色、灰色或綠色條痕。新鮮斷口為強樹脂光澤，如有金屬硫化物包裹體的存在，則呈蠟狀光澤或無光澤。無解理。硬度6～7，隨蛻變程度加深而降低，可降至4。性脆。相對密度10.36～10.96，當U⁴⁺被Th⁴⁺，TR³⁺等置換或遭受風化時，可降至8左右。具有強放射性和弱電磁性。

［成因及產狀］晶質鈾礦產於花崗偉晶岩和正長偉晶岩中，與含稀土元素礦物，含釷，鈮，鉭礦物(鈮鐵礦、褐釔鉭礦、磷鈰鑭礦等)，電氣石，鋯石，長石、雲母等共生，這種成因的晶質鈾礦，通常含有較高量的Th和稀土元素。熱液型晶質鈾礦產於含錫高溫熱液礦床，含釷和稀釷元素相對降低，與錫石、毒砂、黃鐵礦、黃銅礦等共生。

瀝青鈾礦常見於中、低溫熱液型的鈷鎳砷化物及鉍和銀的硫化物的金屬礦脈中，形成Co－Ni－Bi－Ag－U的礦物組合，與自然鉍、輝銀礦、自然銀、自然砷等伴生。在磷酸鹽岩脈中的瀝青鈾礦與硫化物、黑色螢石等伴生。鈾黑出現於鈾礦床氧化帶礦體或圍岩的裂隙中，是由溶解在水中的U⁶⁺隨地下水滲透，還原而成。

不論是晶質鈾礦，瀝青鈾礦或鈾黑，都容易分解，形成鈾的各種次生礦物———鈾的氫氧化物，硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽礦物(如銅鈾雲母，鈣鈾雲母等)。這些礦物都具有鮮艷的黃色、綠色或橘紅色，可作為鈾的找礦標志。另外由於放射性影響，常使圍岩變色，如長石變為深紅色或磚紅色，石英變成煙水晶，螢石變為暗紫色，黑色頁岩可脫色等，亦可作為找原生鈾礦的標志。

［鑒定特徵］黑色，瀝青光澤，密度大。具強放射性。

［主要用途］鈾及鐳的原料。

㈩ 常用的離子交換樹脂材料有哪些方面的應用

1）水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。
2）食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3）制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。
4）合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5）環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。
6）濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。