我国磷矿主要分布于云南、贵州、四川、湖北以及湖南五省,主要为海相沉积的磷块岩矿床,其特点是富矿少,贫矿多,有害杂质含量高,分布不均。磷块岩,特别是海相磷块岩,具有较强的富铀能力,大多数磷矿都伴有高含量的放射性铀,且分布广泛;磷矿的过度开发,磷肥的大量施用引起了水环境中铀和磷酸盐浓度不断上升,形成典型的富磷铀体系。水系沉积物中石英是主要的矿物,而且在表生环境广泛存在,因此其作为吸附材料倍受学者关注。前人研究铀吸附主要针对铁氧化物,石英对富磷水系中铀的吸附规律研究目前尚未见报道。论文依托于国家自然科学基金项目“富磷水系中铀的赋存形态与分配研究(41373120)”,通过实验,探讨不同酸碱度、磷酸盐浓度、离子强度以及固液比等溶液体系中,石英对富磷水体中铀吸附的规律性,并与钠长石吸附规律性进行研究对比。其研究结果可能对磷矿开采区,磷肥生产区以及农业生活用水的安全具有实际价值。实验研究表明:(1)酸碱度是制约石英对铀吸附的关键因素在酸性条件下,2<pH<6的范围内,pH的升高,促进了溶液中石英对铀的吸附,6<pH<7的范围内,pH的升高,抑制了体系内石英对铀的吸附。在碱性条件下,7<pH<11范围内,随着溶液pH的升高,石英的吸附性呈现逐渐增强然后又逐渐下降的趋势,当pH为9.0时,溶液中石英对铀的吸附达到最大值,约为93%。(2)磷酸盐浓度是影响石英对铀吸附的重要因素酸性条件下,石英对无磷酸盐溶液中铀的吸附性强于有磷酸盐的吸附性,在2<pH<7的酸性范围内,低浓度磷酸盐(0.2、0.5、0.8mol/L)溶液中吸附随着pH的增加而增强,当pH为6.0时,出现抑制吸附的现象。在高浓度磷酸盐溶液中,随着pH的增加吸附性缓慢增长。碱性条件下,7<pH<11的范围,所有磷酸盐浓度的溶液体系内,石英对铀的吸附在pH为9.0时,吸附量最大,在高浓度磷酸盐溶液中的吸附性明显高于低浓度磷酸盐体系。(3)不同离子强度对石英吸附铀吸附的影响选取磷酸盐浓度为0.2mg/l和0.5mg/l的两个溶液体系,溶液中不同离子强度由氯化钠浓度(0.02 mol/l,0.1 mol/l,0.5 mol/l)来体现。实验表明,当2<pH<11,磷酸盐浓度为0.2 mg/l的溶液体系以及磷酸盐浓度为0.5 mg/l的溶液两个体系,都呈现出高离子强度的石英吸附性显著强于低离子强度的溶液;酸性条件下,2<pH<6的范围内,随着pH的逐渐增加,石英对铀的吸附逐渐增加;碱性条件下,随着pH的增加,石英对铀的吸附逐渐减少。pH为6.0时,吸附量最大。(4)固液比的变化对石英吸附铀的影响在磷酸盐浓度为0.2mg/l和0.5mg/l的两个溶液体系,石英的不同固液比(5g/l,10g/l,20g/l)吸附实验表明,在低磷酸盐浓度下,20g/l的固液比条件下,石英对铀吸附性最强;在高磷酸盐浓度下,5g/l固液比石英对铀的吸附性最强。在2<pH<6时,石英对铀的吸附性逐渐增强,在6<pH<11的范围内,石英对铀的吸附性逐渐减弱。固液比的增大并不一定有利于石英对铀的吸附。(5)石英与钠长石吸附铀的对比不同矿物对铀的吸附规律具有明显的不同。石英与钠长石的吸附对比实验表明:酸性环境有利于钠长石对铀的吸附,pH为4.0时吸附量最大;碱性环境有利于石英对铀的吸附,pH为9.0时吸附量最大。离子强度变化的溶液体系中,石英与钠长石都表现出0.5mol/lNaCl的离子强度吸附性好。固液比的变化对铀的吸附性影响相对较小。(6)通过对不同酸碱度以及磷酸盐浓度的体系中,石英对铀吸附的实验结果进行拟合,拟合得到的结果在0.9左右,都具有很好的拟合性。其研究结果对于富磷水体中铀吸附研究具有理论指导意义,同时对研究区内富磷-石英的水体的污染治理具有很好的实际应用价值。