铀矿树脂

㈠ 什么叫做离子交换树脂的再生

1. 离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有回大量的钠离子。答当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
   
   2.当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫做“再生”。

㈡ 各类离子交换树脂的再生方法

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐：

1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。

2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。

4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

5、阳树脂再生：

通盐酸：在环境温度下，将4%的树脂床体积4倍的HCL通过树脂床，通过时间约2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=5-6.树脂床备用。

6、阴树脂再生：
通氢氧化钠：在环境温度下，将浓度为4%的树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床，通过时间约为2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=8，树脂床备用
具体操作可根据树脂使用情况酌情增加酸碱的浓度和再生时间。

(2)铀矿树脂扩展阅读：

应用领域：

1）水处理

水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业

制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4）合成化学和石油化学工业

在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他

离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

㈢ 怎样提取铀235

运用“气体扩散法”提取铀235。

为了获得高加浓度的铀235，科学家们曾用多种方法来攻此难关，最后“气体扩散法”终于获得了成功。

铀235原子约比铀238原子轻1.3%，所以，如果让这两种原子处于气体状态，铀235原子就会比铀238原子运动得稍快一点，这两种原子就可稍稍得到分离。

气体扩散法所依据的，就是铀235原子和铀238原子之间这一微小的质量差异这种方法首先要求将铀转变为气体化合物。到目前为止，六氟化铀是唯一合适的一种气体化合物。

这种化合物在常温常压下是固体，但很容易挥发，在56.4℃即升华成气体。铀235的六氟化铀分子与铀238的六氟化铀分子相比，两者质量相差不到百分之一，但事实证明，这个差异已足以使它们分离了六氟化铀气体在加压下被迫通过一个多孔隔膜。

含有铀235的分子通过多孔隔膜稍快一点，所以每通过一个多孔隔膜，铀235的含量就会稍增加一点，但是增加的程度是十分微小的。因此，要获得几乎纯的铀235，就需要让六氟化铀气体数千次地通过多孔隔膜。

气体扩散法投资很高，耗电量很大，虽然如此，这种方法仍是实现工业应用的唯一方法。为了寻找更好的铀同位素分离方法，许多国家做了大量的研究工作，已取得了一定的成绩。

(3)铀矿树脂扩展阅读:

铀-235是制造核武器的主要材料之一。但在天然矿石中铀的3种同位素共生，其中铀-235的含量非常低，只有约0.7%。只有把其他同位素分离出去，不断提高铀235的浓度，才能用于制造核武器。这一加工过程称为铀浓缩。

根据国际原子能机构的定义，丰度为3%的铀-235为核电站发电用低浓缩铀，浓度大于80%的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。获得1公斤武器级铀-235需要200吨铀矿石。

国际上通用的铀浓缩方法有离心法、气体扩散法和激光法，而气体离心分离机则是提炼浓缩铀通常采用的气体离心法的关键设备。

这是一个庞大的系统，通过每分钟2万转以上的高速离心机，其他同位素可从天然铀矿石中分离出去，剩余的铀235的浓度可达到95%以上。美国当年在日本广岛投放的原子弹是通过劳伦斯法分离制成的。

㈣ 离子交换树脂的主要应用是什么

（1）水处理。离子交换树脂在水处理领域的需求量很大，约占其产量的专90%，主要用于水中的各种阴阳离属子的去除，目前，多用在火力发电厂的纯水处理上。

（2）食品工业。离子交换树脂可用于糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如，高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。

（3）石油化学工业。在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

（4）环境保护。许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用离子交换树脂进行回收使用，如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

（5）其他。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

㈤ 晶质铀矿族

本族矿物主要包括晶质铀矿和方钍石。它们的晶体结构同属萤石型。八次配位时Th^4＋和U^4＋的有效离子半径（Th⁴⁺0.105nm,U⁴⁺0.100nm）、化学性质均很相似，因此，二者可相互替代。由晶质铀矿和方钍石组成完全的类质同像系列。

晶质铀矿Uraninite—UO₂

晶体参数等轴晶系；对称型m3m。空间群Fm3m;a₀=0.547nm;Z=4。

成分与结构其成分中含有四价和六价的铀，因此实际成分处于UO₂和U₃O₈（U₃O₈=U⁴⁺O₂+2U⁶⁺O₃）之间。其化学式写为

，简写为UO₂。晶质铀矿具强放射性，常含有少量的铅、镭和氦，以及铈、钇和锕。镭和地球上的氦都是在晶质铀矿中发现的。其中铅和氦是铀、钍放射性蜕变的最终稳定产物。例如，²³⁸U→²⁰⁶Pb+8⁴He及²³⁵U→²⁰⁷Pb+7⁴He。因为放射性衰变的过程是以一种均衡和已知的速度进行的，根据铅－铀比值和氦－铀比值可以测定矿物的地质年龄。其晶体结构属萤石型。

形态晶形呈立方体、八面体或二者的聚形，但少见；一般呈细粒状产出。外形呈肾状、钟乳状、葡萄状或致密块状者称沥青铀矿（pitchblende）；呈非晶质的土状和粉末状者称铀黑（uranium black）。

物理性质黑色；条痕褐黑色；晶质铀矿呈半金属光泽至树脂光泽，沥青铀矿主要呈沥青光泽，而铀黑则光泽暗淡。晶质铀矿的硬度为5～6，沥青铀矿为3～5，而铀黑为1～4；贝壳状断口或参差状断口。晶质铀矿的密度一般为10g/cm³左右，沥青铀矿的密度为6.8～8.5g/cm³。具强放射性。

鉴定特征以其黑色，沥青光泽，密度大和强放射性为特征。

成因与产状晶质铀矿产于花岗伟晶岩中；沥青铀矿产于中－低温热液脉中；铀黑则系原生铀矿床中的铀矿物经部分氧化而成，或由氧化带渗滤下来的UO₃再经部分还原而成。晶质铀矿常因蚀变或风化淋滤形成颜色鲜艳的钙铀云母、铜铀云母等铀的次生矿物，以此可作为找寻原生铀矿的标志。加拿大、美国、南非、扎伊尔等是最主要的铀矿生产国。我国产地主要分布于南岭地区、秦岭地区、天山地区及燕辽、滇西地区。

主要用途为提取铀和镭的矿物原料，用于现代国防、医药和能源工业方面。

㈥ 晶质铀矿N(UO2)是什么意思

晶质铀矿，来理想化学成分自为UO2 ，含U 55%～64%，常含钍、镭、稀土元素及铅等。等轴晶系。晶体常呈立方体和八面体或立方体和菱形十二面体的聚形。黑色。条痕褐黑色。不透明。半金属光泽至树脂光泽。硬度5～6。断口贝壳状。密度一般在10g/cm3左右。具强放射性。是提取铀的重要矿物，同时钍、镭、稀土元素等可综合利用。
N应该指的是化学式

㈦ 晶质铀矿（Uraninite）

【化学组成】UO₂。U含量为55%～64%，主要为U⁴⁺，可含少量U⁶⁺常含Th（可达2.8%）、稀土元素（可达12%）；Ra，He和Pb是U蜕变产物（PbO含量可达10%～20%）。

【晶体结构】等轴晶系；萤石型结构（CaF₂）（见卤化物大类）；

-Fm3m；a₀=0.546nm；Z=4。

【形态】立方体｛100｝、八面体｛111｝、菱形十二面体｛110｝或其聚形。通常呈分散细粒状集合体。外形呈肾状、钟乳状、葡萄状或致密块状者称“沥青铀矿”（pitchblende）；非晶质土状和粉末状者称“铀黑”（uranium black）。

【物理性质】黑色；条痕褐黑色；半金属至树脂光泽，沥青铀矿呈沥青光泽，铀黑为土状光泽。硬度5～6，沥青铀矿3～5，铀黑1～4；无解理；贝壳状或参差状断口。相对密度约为10，当铀被钍、稀土等元素置换量增加或放射性蜕变程度增大时，相对密度趋于降低；沥青铀矿的相对密度为6.5～8.5。具强放射性。

【成因及产状】产于酸性或碱性伟晶岩中，与铌钽铁矿、磷铈镧矿、电气石、锆石、长石、云母等共生。沥青铀矿见于中低温热液成因的钴、镍砷化物及铋、银硫化物脉中。铀黑系原生铀矿物部分氧化或氧化带渗滤的UO₃部分还原而成。

【鉴定特征】黑色、沥青光泽、相对密度大、具强放射性。

【主要用途】是原子能工业的原料，并可提取镭和稀土元素。

㈧ 树脂对 重金属的去除作用是离子交换和吸附作用两者的区别是什么

离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导应用
1）水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4）合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

其他补充：
离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。
在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。
离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。

离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。
广泛的应用于水处理领域。

㈨ 晶质铀矿(Uraninite)(UO2)

［化学组成］U55%～64%，O36%～45%;成分中铀主要为U⁴⁺，部分氧化为U⁶⁺。一般不含Ti，Nb，Ta，TR和Th含量也较低(TR²⁰³含量一般＜6%;ThO＜5%)。富含TR的晶质铀矿变种称钇铀矿。富含Th的晶质铀矿变种称钍铀矿。在晶质铀矿中，常含有U和Th蜕变后的产物———Ra，Ac，Po和Pb。Pb含量可达22%。此外还含方铅矿包裹体。

［结晶形态］等轴晶系。晶体较小。主要单形为立方体a{100}，八面体o{111}，菱形十二面体d{110}(图13-11)。依(111)呈双晶。粒状，钟乳状或土状集合体。呈肾状、钟乳状的隐晶质或非晶质体者叫沥青铀矿，与晶质铀矿比较，它一般不含Th或含量很低(＜1%)，稀土元素的含量一般不超过1%。松散隐晶质或非晶质的无光泽粉末状或土状块体，叫铀黑。在铀黑组分中，有更多的U⁶⁺替代U⁴⁺。

图13-11晶质铀矿晶形

［物理性质］黑色，灰黑色、褐黑色或绿黑色，氧化后呈褐色、棕色，有时为紫色色调;黑褐色、灰色或绿色条痕。新鲜断口为强树脂光泽，如有金属硫化物包裹体的存在，则呈蜡状光泽或无光泽。无解理。硬度6～7，随蜕变程度加深而降低，可降至4。性脆。相对密度10.36～10.96，当U⁴⁺被Th⁴⁺，TR³⁺等置换或遭受风化时，可降至8左右。具有强放射性和弱电磁性。

［成因及产状］晶质铀矿产于花岗伟晶岩和正长伟晶岩中，与含稀土元素矿物，含钍，铌，钽矿物(铌铁矿、褐钇钽矿、磷铈镧矿等)，电气石，锆石，长石、云母等共生，这种成因的晶质铀矿，通常含有较高量的Th和稀土元素。热液型晶质铀矿产于含锡高温热液矿床，含钍和稀钍元素相对降低，与锡石、毒砂、黄铁矿、黄铜矿等共生。

沥青铀矿常见于中、低温热液型的钴镍砷化物及铋和银的硫化物的金属矿脉中，形成Co－Ni－Bi－Ag－U的矿物组合，与自然铋、辉银矿、自然银、自然砷等伴生。在磷酸盐岩脉中的沥青铀矿与硫化物、黑色萤石等伴生。铀黑出现于铀矿床氧化带矿体或围岩的裂隙中，是由溶解在水中的U⁶⁺随地下水渗透，还原而成。

不论是晶质铀矿，沥青铀矿或铀黑，都容易分解，形成铀的各种次生矿物———铀的氢氧化物，硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐和硅酸盐矿物(如铜铀云母，钙铀云母等)。这些矿物都具有鲜艳的黄色、绿色或橘红色，可作为铀的找矿标志。另外由于放射性影响，常使围岩变色，如长石变为深红色或砖红色，石英变成烟水晶，萤石变为暗紫色，黑色页岩可脱色等，亦可作为找原生铀矿的标志。

［鉴定特征］黑色，沥青光泽，密度大。具强放射性。

［主要用途］铀及镭的原料。

㈩ 常用的离子交换树脂材料有哪些方面的应用

1）水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。
2）食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。
3）制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。
4）合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。
5）环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
6）湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。