专利摘要
专利摘要
本发明的目的是提供从高放废液中吸附钯的工艺方法，该工艺使用新型的制备方法制得吸附剂，通过向高放废液中加入吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出后将钯从高放废液中吸附出来。该方法采用新型的吸附剂制备方法，可以有效的吸附高放废液中的金属钯，从而达到钯金属的吸附利用。
权利要求
1.一种从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)吸附剂的制备：在氮气保护下，将氮杂大环配体、碘化钾以及碳酸钾溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅，继续搅拌并回流反应36-48h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥12-18h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂，其中氮杂大环配体为1,4,8,12-四氮杂环十五烷(14-N-4)，1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷(15-N-5)或1,4,8,11-四氮杂环十四烷(14-N-4)；
(2)高放废液中的钯吸附：向高放废液中加入吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；
(3)吸附剂中的钯解吸附：将吸附了钯的吸附剂，放入硫脲的硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
2.根据权利要求1所述的从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，所述步骤1中有机溶剂为无水四氢呋喃、无水甲苯或无水乙腈中的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，所述步骤1中氮杂大环配体、碘化钾、碳酸钾以及含有末端氯基结构的介孔二氧化硅的投入质量比为(1.5-2):(3-4):(6-10):1。
4.根据权利要求1所述的从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，所述步骤1中含有末端氯基结构的介孔二氧化硅的质量与有机溶剂的体积比为5-10g/L。
5.根据权利要求1所述的从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，所述步骤2中吸附剂与高放废液的使用比例为7-10g/L。
6.根据权利要求1所述的从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，所述步骤3中硫脲的硝酸溶液中硫脲的质量分数为1％。
说明书
技术领域
本发明涉及废物后处理技术领域，特别是涉及一种从高放废液中吸附钯的工艺方法。
背景技术
在核反应堆中，核燃料会在裂变的过程中产生大量的金属钯，金属钯的含量会因为反应堆的类型以及燃耗的不同而不同。比如燃耗为80GWd/t的快中子增殖堆，会产生约4.34Kg的钯，而燃耗为33GWd/t的压水堆会产生约1.33Kg的钯。在乏燃料经后处理之后，大部分的钯会进入到高放废液中。
钯是一种贵金属，在现代高新技术产业、现代工业以及军工行业中均起到重要的作用。另外钯是一种高效、多用的催化剂，在化学反应中起到了不可或缺的作用。但是，地球上的钯资源非常有限，在地壳中的含量仅为10
从高放废液中提取的钯多数是以稳定的同位素形式存在，只有少数是以放射性同位素存在的，这些放射性同位素往往半衰期很短或者很长。因此，从高放废液中提取的钯是可以作为稳定的钯使用在工业生产中的。所以，从高放废液中提取吸附钯金属，对于缓解现阶段的钯资源紧缺具有较为重要的意义。
从高放废液中吸附金属钯会遇到强硝酸、强辐照以及多种裂片核素干扰的问题。目前常用的提取方法为溶剂萃取法。从上世纪60年代开始，国内外的研究人员进行了大量的研究，提出了不少的新工艺，但是目前来说多数是针对于盐酸体系的钯提取，对于硝酸体系的钯提取的报道相对较少。并且，使用的萃取剂体系大多存在一些缺点，使得金属钯的吸附处理效率较低，杂质含量较高。因此，开发一种耐强酸并且对钯具有良好的选择分离性的钯吸附工艺是一项极具挑战的研究工作，也是一项非常有意义的科学研究。
发明内容
本发明的目的是提供从高放废液中吸附钯的工艺方法，该方法采用新型的吸附剂制备方法，可以有效的吸附高放废液中的金属钯，从而达到钯金属的吸附利用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种从高放废液中吸附钯的工艺方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)吸附剂的制备：在氮气保护下，将氮杂大环配体、碘化钾以及碳酸钾溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅，继续搅拌并回流反应36-48h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥12-18h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；
(2)高放废液中的钯吸附：向高放废液中加入吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；
(3)吸附剂中的钯解吸附：将吸附了钯的吸附剂，放入硫脲的硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
优选的，所述步骤1中氮杂大环配体为1,4,8,12-四氮杂环十五烷(14-N-4)，1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷(15-N-5)，或1,4,8,11-四氮杂环十四烷(14-N-4)。
优选的，所述步骤1中有机溶剂为无水四氢呋喃、无水甲苯或无水乙腈中的一种或多种混合物。
优选的，所述步骤1中氮杂大环配体、碘化钾、碳酸钾以及含有末端氯基结构的介孔二氧化硅的投入质量比为(1.5-2):(3-4):(6-10):1。
优选的，所述步骤1中含有末端氯基结构的介孔二氧化硅的质量与有机溶剂的体积比为5-10g/L。
优选的，所述步骤2中吸附剂与高放废液的使用比例为7-10g/L。
优选的，所述步骤3中硫脲的硝酸溶液中硫脲的质量分数为1％。
本发明具有以下有益效果，在硝酸溶液中氮杂大环配体的环骨架上的多个N原子能使钯形成非常稳定的络合物，对钯有很强的吸附能力；同时对于其他金属离子的配位会受到空腔尺寸的限制和N原子质子化的影响，很难对其他金属离子进行吸附，从而保证了对钯的高选择性吸附。
该发明中制备的吸附剂具有有序的孔道结构、较短的介孔通道以及较大的孔径，具有很强的吸附能力，为钯金属的吸附提供高效的空间结构。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
模拟高放废液的制备，其中硝酸酸度为1mol/L，并含有各类元素：0.35g/L K，1.15g/L Na，0.55g/L Cs，0.17g/L Sr，0.45g/L Ba，0.05g/L Cd，0.05g/L Ni，0.255g/LNd，0.075g/L Cr，0.1g/L Ru，0.09g/L Fe，0.7g/L Mo，0.15g/L Zr，0.35g/L Pd。
实施例1
在氮气保护下，将1,4,8,12-四氮杂环十五烷(14-N-4)160g、碘化钾350g以及碳酸钾600g溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅100g，继续搅拌并回流反应36-48h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥12-18h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；向1L模拟高放废液中加入7-10g吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出。
用原子吸收光谱测定剩余清液得钯含量，根据吸附平衡公式计算出吸附剂对钯的吸附率为81.3％
实施例2
在氮气保护下，将1,4,8,12-四氮杂环十五烷(14-N-4)150g、碘化钾380g以及碳酸钾800g溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅100g，继续搅拌并回流反应42h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥16h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；向1L高放废液中加入10g吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；将吸附了钯的吸附剂，放入1％的硫脲硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
用原子吸收光谱测定剩余清液得钯含量，根据吸附平衡公式计算出吸附剂对钯的吸附率为82.8％
实施例3
在氮气保护下，将1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷(15-N-5)170g、碘化钾360g以及碳酸钾700g溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅100g，继续搅拌并回流反应48h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥18h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；向1L高放废液中加入10g吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；将吸附了钯的吸附剂，放入1％的硫脲硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
用原子吸收光谱测定剩余清液得钯含量，根据吸附平衡公式计算出吸附剂对钯的吸附率为87.4％
实施例4
在氮气保护下，将1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷(15-N-5)180g、碘化钾340g以及碳酸钾1000g溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅100g，继续搅拌并回流反应36h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥16h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；向1L高放废液中加入10g吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；将吸附了钯的吸附剂，放入1％的硫脲硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
用原子吸收光谱测定剩余清液得钯含量，根据吸附平衡公式计算出吸附剂对钯的吸附率为86.9％
实施例5
在氮气保护下，将1,4,8,11-四氮杂环十四烷(14-N-4)190g、碘化钾320g以及碳酸钾900g溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅100g，继续搅拌并回流反应42h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥18h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；向1L高放废液中加入10g吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；将吸附了钯的吸附剂，放入1％的硫脲硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
用原子吸收光谱测定剩余清液得钯含量，根据吸附平衡公式计算出吸附剂对钯的吸附率为88.1％
实施例6
在氮气保护下，将1,4,8,11-四氮杂环十四烷(14-N-4)200g、碘化钾300g以及碳酸钾800g溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，再加入含有末端氯基结构的介孔二氧化硅100g，继续搅拌并回流反应48h，反应完成后，冷却至室温，过滤分离产品，洗涤后干燥12h，既得改性介孔二氧化硅吸附剂；向1L高放废液中加入10g吸附剂，超声10min后，控制温度在25℃，以200r/min的速度振荡，至吸附平衡，将吸附剂过滤取出；将吸附了钯的吸附剂，放入1％的硫脲硝酸溶液中解吸附，既得含钯溶液，处理后吸附剂可循环再利用。
用原子吸收光谱测定剩余清液得钯含量，根据吸附平衡公式计算出吸附剂对钯的吸附率为90.2％。
从高放废液中吸附钯的工艺方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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