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  • 1 # 化學君閒談

    答案是肯定的。

    鈾在地球的丰度很低,而且分佈很分散,並沒有含量比較高的鈾礦。而海水中含豐富的鈾資源,估計達40多億噸,只是其含量更低,所以很多國家致力發展海水提取技術。而提取技術的關鍵在吸附劑,要克服海水中大量其他物質的競爭吸附又要適合於海洋環境,日本等國發展較好。

  • 2 # 是小月亮呀呀呀

    答案是肯定的!

    豪不誇張的講,海水裡面什麼東西都有,只是提取難度和是否有經濟效益成為一個問題。一立方公里的花崗岩就會含有約一萬噸鈾。海水中鈾的濃度相當低,每噸海水平均只含3.3毫克鈾,但由於海水總量極大,且從水中提取有其方便之處,所以目前不少國家,特別是那些缺少鈾礦資源的國家,正在探索海水提鈾的方法。 由於鈾的化學性質很活潑,所以自然界不存在遊離的金屬鈾,它總是以化合狀態存在著。

    世界上研究和開發海水提鈾技術最早的國家是英國,第二次世界大戰結束後不久,英國就從事這項工作,先後提出了用離子交換樹脂及吸附法從海水中提鈾方案,這些都是在實驗室內進行的研究。日本在1984年建成了年產10kg鈾的海水提鈾模擬廠,這是世界上第1個海水提鈾工廠。目前,美國、德國、法國等20多個國家,都相繼進行海水提鈾研究工作。

    提取方法主要有起泡分離法、生物富集法、吸附法。

    起泡分離法是將起泡劑加入海水中,再用動力鼓氣使海水起泡,起泡的物質與鈾發生化學作用,海水中的鈾就聚集在氣泡上,於是把鈾從海水中提取出來了。這種方法鈾的提取率達80%~90%,是近幾年新發展的方法,目前只限於實驗室內使用,而在工程上很難實現。

    生物富集法是把經過篩選和專門培養的海藻放在海水中進行富集鈾的方法。在海洋中有些藻類富集鈾的能力很強,集鈾的濃度比海水高1萬倍,其含量達150mg/L,接近或超過陸上低品位鈾礦的含鈾量。日本研究出一種小球藻,其自然繁殖快、富集鈾量大、提取成本低,很有發展前途,在工程上是可以實現的。目前,德國也正在籌建中試生產工廠。

    吸附法是最有希望的一種方法,吸鈾量較高。迄今,已研製出百種吸附劑,經常採用的有水合氧化鈦、鹼式碳酸鋅、方鋁礦石、離子交換樹脂等,其中水合氧化鈦複合吸附劑是當前國際上海水提鈾研究開發中最主要的一種,它每克可吸收500~600μg鈾,甚至高達1000μg以上。海水如何透過吸附床,是海水提鈾實現工業化生產的關鍵。

  • 3 # 句理

    作為一種極為稀有的放射性金屬元素,鈾在地殼中的儲量小,天然泥土、岩石中僅含有百萬分之一至百萬分之十的鈾,且可用作核反應燃料的鈾-235在天然鈾中的含量僅為0.7%。

    隨著世界核工業的快速發展,鈾礦開採如一雙無形之手束縛著核工業的發展。中國的鈾礦資源貧瘠,且礦石品位低,開採、提煉難度較大,陸地鈾資源供給具有不確定性,由於核電站具有前期投入大,運營週期長等特點,但以一座1000萬千瓦核電站為例,一年需要30噸核燃料,因此核燃料供應是否穩定充足制約著核電的發展。

    海水提鈾,潛力巨大

    在地球這個藍色星球上,海洋總面積為3.6億平方千米,約佔地球表面積的71%,同時存有地球總水量的97%。海水中富含多種礦物質及微量元素,不可謂不是一個巨大寶庫。

    與陸地鈾礦相比,海水中鈾的蘊藏量十分豐富,約有45億噸,是陸地已探明鈾礦儲量的2000倍。為了滿足巨大的鈾需求,解決長遠發展厄頸問題,世界各國都在爭先恐後發展海水提鈾技術。

    技術瓶頸,限制海水提鈾

    與氯鈉鉀鈣鎂、鍶溴氟矽元素相比,海水中鈾的濃度極低,只有十億分之三至十億分之四,要想從汪洋大海中提取出一定量的鈾,必然要大費周折。

    目前,海水提鈾的主要方法有以下幾類:吸附法、石灰法、浮選法等。

    其中最有效、應用最廣泛的是吸附法。所謂吸附法就是使用吸附劑把鈾元素從海水中吸附出來,再經過淋洗、富集達到提取鈾的目的。

    看起來容易,做起來難。吸附法的關鍵和問題所在就是吸附,而吸附劑則是左右吸附能力的重中之重。從上世紀50年代開始,美國、英國、日本、德國等科技強國相繼開展海水提鈾關鍵技術的研究,但收效甚微。

    多國發力,力爭上游

    1970年,華東師範大學“671”科研組在國際上首次從海水中提取到30克鈾,爭得頭籌。但是在隨後的較量中,中國表現乏力,有些跟不上鄰國日本的步伐。

    作為一個島國,日本資源匱乏,鈾含量更是少的可憐,明顯與其核野心不符。陸地不行到海上,日本逐步把眼光轉向海洋,尋求摘掉自己“貧鈾國”的帽子。

    從六十年代起,日本在海水提鈾上不斷髮力,終於在十年後成功研製出一種新型高效吸附劑,這種新型吸附劑1克可以吸附1毫克鈾。1980年代,日本科學家證明,用離子交換法從海水中萃取鈾元素具有可行性,隨後,日本於1986年在香川縣建成一座年產10Kg鈾的海水提鈾工廠,率先進入到工業生產階段。

    海水提鈾,未來見

    時間來到二十一世紀,經濟快速發展,用電需求增加,國際形勢風雲變化,環境問題日益突出,可持續發展不得不提到檯面上,發展核電已成強勢所驅。

    幸得鈾礦探測技術、冶煉提取技術提升,鈾缺口得以彌補,而作為曾經各國十分看重的海水提鈾技術由於難度大、成本高、週期長等問題,仍然不具備商業可行性。

    無論怎樣,海水提鈾都是一個值得長期研究和探索的課題,在可控核聚變仍看不及晴天的日子裡,海水提鈾是解決未來能源問題的不二之選。

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