CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng khả năng hấp thu urani của nhựa
3.1.1. Ảnh hƣởng của nồng độ urani tới khả năng hấp thu urani của nhựa
Nồng độ urani trong dung dịch hồ tách có thể thay đổi nhiều tuỳ thuộc vào chế độ hoà tách và loại quặng, thƣờng dao động trong khoảng 0,5 1,8 g/l. Vì vậy chúng tơi đã khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ urani trong phạm vi này.
Các dung dịch thử nghiệm đƣợc chế tạo bằng cách lấy những thể tích khác nhau của dung dịch urani sạch (50 g/l) sao cho nồng độ của urani trong các dung dịch mẫu tƣơng ứng là 0,3; 0,5; 0,7; 1,0; 1,4 và 1,8 g/l. Do lƣợng urani sạch đƣa vào khác nhau nên lƣợng tinh thể MgSO4.7H2O đã đƣợc bổ sung vào để đảm bảo nồng độ SO42-
trong các mẫu là nhƣ nhau (và bằng 20 g/l). Cuối cùng chỉnh pH của các mẫu về giá trị 1,6 bằng dung dịch H2SO4 loãng hoặc NaOH loãng.
Bơm dung dịch đã chuẩn bị trên qua cột nhựa (chứa 10 ml nhựa ƣớt) với tốc độ dòng ứng với thời gian lƣu 4 phút. Quá trình hấp thu của nhựa đƣợc thực hiện liên tục cho đến khi nồng độ urani ở dung dịch ra khỏi cột bằng nồng độ urani trong dung dịch đầu vì lúc đó nhựa đã bão hồ urani. Sau đó, nhựa đƣợc rửa (với khoảng 2 - 3 BV) bằng dung dịch axit H2SO4 1/1000 loại bỏ hoàn toàn phần dƣ dung dịch đầu ra khỏi lớp nhựa. Cuối cùng rửa giải nhựa đã bão hoà urani bằng dung dịch NaCl 1M/H2SO4 pH=1 bằng cách bơm dung dịch này qua cột nhựa với thời gian lƣu khoảng 8 phút đến khi tách hết uran ra khỏ nhựa. Thông thƣờng thể tích tác nhân rửa giải sử dụng gấp khoảng 20 lần thể tích lớp nhựa (20 BV). Phân tích nồng độ urani trong dung dịch đầu, dung dịch thải và dung dịch rửa giải để tính tốn hấp dung urani. Thí nghiệm tiến hành song song trên 2 nhựa GS 300 và A 400.
Các số liệu thực nghiệm khảo sát đƣợc đƣa ra trong bảng 3.1 và biểu diễn trên hình 3.1.
Bảng 3.1: Hấp dung urani của nhựa theo nồng độ urani trong dung dịch.
Nồng độ urani (g/l)
Hấp dung urani của nhựa (g/lít nhựa)
IRA 420 GS 300 A 400 0,3 44,2 40,1 35,5 0,5 57,5 53,4 50,5 0,7 66,1 65,2 63,3 1,0 75,1 75,3 72,5 1,4 82,3 80,0 78,3 1,8 86,2 82,3 80,7 2,0 87,2 82,2 81,0 (Nồng độ SO42-
của dung dịch được giữ cố định là 20 g/l)
Từ các số liệu này, ta có thể thấy rằng, đối với cả 2 loại nhựa:
- Hấp dung urani của nhựa thay đổi theo nồng độ urani trong dung dịch ban đầu. - Quan hệ này khơng phải là tuyến tính. Khoảng giá trị nồng độ urani nhỏ thì hấp
thu urani tăng gần nhƣ tỷ lệ thuận, nhƣng khi nồng độ tƣơng đối lớn (khoảng 1,4 - 1,8 g/l) thì hấp dung urani thay đổi không nhiều.
- Trong cùng khoảng nồng độ khảo sát, giá trị hấp dung đối với urani của nhựa GS 300 cao hơn so với nhựa A 400 nhƣng đều thấp hơn sơ với nhựa IRA 420.
20 40 60 80 100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 Nồng độ urani (g/l) H ấp d un g U c ủa n hự a (g /lí t) IRA420 GS300 A400
Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả sử dụng nhựa, nồng độ urani trong dung dịch hịa tách quặng nên duy trì trong khoảng 1,4 - 1,6 g/l. Trong thực tế, khi hòa tách quặng nghèo muốn thu dung dịch có hàm lƣợng urani khơng q thấp thì phải kiểm sốt bằng cách định lƣợng số lần rửa bã quặng và thể tích nƣớc rửa. Phần dung dịch chứa hàm lƣợng urani thấp nên đƣợc tuần hoàn cho các lần rửa bã quặng tiếp sau..