海水提铀的前景如何

海水提铀的前景如何

科学家们估计陆地上的铀资源约250万吨，而海水中含铀总量是陆上的1500多倍。但是海水中含铀浓度只有3/109左右。因此，如何开发海水中的铀资源，是个大难题。

人们都知道，铀存在于海水中的三碳酸盐复合物溶液中，浓度极稀。但处理大量海水之后，从铀所获的能量超过从海水里提取铀所需的总能量。

美国一家名叫哈威尔实验室的一个研究小组曾在很久以前就对离子交换剂和无机的铀吸附剂进行了海水实验。用有机树脂能分解海水中的铀和几种其他金属，但由于树脂吸附率低和大量生产成本太高而不适用。

后来，经过相当一段时间的努力，他们才找到了一种最有希望的铀吸附剂——水合二氧化钛，从此研制了一套以二氧化钛为基础的海水采铀技术。

提取铀的工艺基础首先是使极大量海水接触不可溶固相铀吸附剂；其次是用含有碳酸盐离子的酸（或碱）性溶液从吸附剂上提取铀精矿；再次是对铀精矿进行化学加工，得氧化铀。成功的吸附剂在第一阶段应有许多特性，如对海水中含有的金属具有很高的铀选择性而且容量高；在用沥滤液处理时，吸附剂能迅速吸附铀也能迅速释放铀；吸附剂不仅在海水中抗降解力强，而且抗机械磨损力也要强，这样才能再生循环。

在这一庞大的研究大军中，中国科学家们作出了特有的贡献，他们发现氧化铝，氢氧化铁和氧化锌的吸铀能力最强，并证实氢氧化铝和氢氧化铁（Ⅲ）的吸铀能力强（每1克吸附剂吸附112毫克铀）。

此外索福特大学的研究工作集中在开发有聚合物基（离子交换剂）铀吸附剂。最新的一种是在聚苯乙烯基体中加入特殊的整合群，用这种材料与从海水中采铀用的水合二氧化钛细粒相比，效果基本相同，且它的生产成本更低。在实验室进行泵送海水的实验表明，当海水与交换剂短时间（两秒）接触后，交换剂吸附的铀为水中铀含量的14%。持续接触十秒钟后，吸附铀超过含量90%，但在利用潮流的海水实验中，铀的吸附量低到令人失望的程度。为解决这一问题，应提供一种完全不同的有效连续提铀工艺，可设想以颗粒形式交换剂为基础的分批提取法。

把集铀纤维编织成连续性编带，其2/3在海水面之下慢慢运转，其余1/3通过泵船上的铀沥滤槽。纤维与海水接触不取决于纤维带的从动速度而取决于潮流流量。每小时的带速不必大于几米，可由潮能驱动纤维带。酸沥滤槽中的铀浓度会渐增到0.5克松开。这项实验正在继续进行中，人们力图研究出最有效的提铀工艺并生产出氧化铀。根据实验室外推法计算产生的大规模提铀工艺，如果有一条400米长×10米宽×1厘米厚的纤维带在流速为4海里从时的海流中作业，每年的铀产量可达6吨。

海水提铀能否成为实用的工艺？还是一个有待深入探索的课题。