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1、项目意义
树脂除硅的实质是除硅剂（7%氢氧化钠水溶液）与树脂作用，将硅由不溶的多聚硅酸转化为可溶的硅酸钠从而从树脂上剥离的过程，该过程主要涉及以下两个反应。
H2SiO3+2NaOH =Na2SiO3+2H2O （有效反应） 式1
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O （主要反应） 式2
树脂除硅作业流程主要分为四步：洗酸→NaOH溶液循环除硅→除硅液回收→树脂转型。项目针对树脂除硅过程中存在的解毒剂消耗量大、解毒不彻底、易产生硅酸凝胶堵塞、废水外排量等问题开展树脂除硅出液中影响树脂除硅效果的杂质组分及分离技术研究，优化当前的树脂除硅工艺，减少废水外排量，提高树脂除硅效果。
2、资金来源
树脂除硅出液循环利用技术为中核内蒙古矿业有限公司自主科研项目，企业自筹资金45万元，项目实施周期为1年。
3、成果转化情况
内蒙古某地浸采铀矿山开展了树脂除硅出液循环利用技术的现场应用。树脂除硅出液中的硅酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子的去除率在90%以上，残渣中铀含量在0.01%
4、技术原理
树脂除硅出液中主要杂质组分为硅酸根、硫酸根、碳酸根，这三种阴离子均能与钙离子反应生成难溶于水的物质（式1~式3）。因此可以通过向溶液中加入含钙物质的方式将溶液中的杂质化为难溶或者微溶物质，实现了杂质的固化，同时由（式1~式3）可知，在实现杂质固化的同时，产生氢氧化钠，从而实现碱液的循环利用。
利用铀沉淀物在酸性调节下溶解而其他杂质在酸性条件下不溶解或者生成气体的特性，通过多次的固液分离实现放射性物质与非放射性物质的分离。
CaO+H2O+Na2SiO3=2NaOH+CaSiO3 ↓ (式1)
CaO+H2O+Na2SO4=2NaOH+CaSO4 ↓ (式2)
CaO+H2O+Na2CO3=2NaOH+CaCO3 ↓ (式3)
5、主要研究内容
取树脂除硅出液，向其中加入氧化钙，考察影响杂质沉淀效果以及回收液中氢氧化钠的浓度的因素。使用硫酸对过滤后的沉淀物进行洗涤，考察洗涤液酸度对沉淀物中铀回收的影响，得到以下结果。
（1）随着氧化钙加入量的增加，杂质去除率也增加，当氧化钙加入量达到理论值的1.05倍时，杂质去除率达到峰值，此时SiO32-、SO42-、CO32-去除率分别为92.15%、85.71%、88.95%，继续增加氧化钙，杂质去除率基本保持不变。
（2）加入石灰乳对杂质沉淀的效果最优，一次性加入氧化钙最差，均匀加入氧化钙较加入石灰乳时杂质去除率稍差，但两者差异较小，均明显优于一次性加入氧化钙。
（3）随着反应时间的增加，杂质去除率也增加，当反应时间超过180min时，杂质去除率保持基本稳定，其SiO32-、SO42-、CO32-去除率分别为91.89%、85.98%、87.95%。
（4）在一定温度范围内，随着反应温度的上升，杂质去除率也增加，当沉淀温度达到50℃时，SiO32-、SO42-、CO32-去除率分别为98.23%、90.99%、91.78%。
（5）在对杂质沉淀的洗涤过程中随着单次洗涤液固比的增加，单次洗涤的效果也在增强，将渣中水溶物洗涤干净所需次数减少，但洗涤的总液固比也随之增大，洗涤水用量增加。
（6）酸溶过程中体系中铀浓度呈先缓慢上升，然后迅速上升，再稳定趋势。其趋势变化与体系中pH变化相关联，在体系pH＞5以前，硫酸主要与体系中的氢氧化钠、碳酸钙、氧化钙反应，当体系pH进一步下降时，体系中的铀被溶解，故而体系中的铀浓度快速上升。
综合考虑操作成本、劳动强度、设备配置等方面因素，树脂除硅出液除杂过程参数应控制为：反应温度为30℃，反应时间180min，氧化钙加入量为理论用量1.05倍（均匀加入），单次制浆洗涤（液固比为1.0），酸溶后体系剩余硫酸浓度为10g/L。在该操作条件下，树脂除硅出液循环利用率为92.9%，回用溶液中氢氧化钠浓度达到119.34g/L；树脂除硅出液中SiO32-、SO42-、CO32-去除率分别为91.67%、84.73%、89.76%，铀回收率达到76.92%，满足配制除硅剂的需要。
