DE2441479C2

DE2441479C2 -

Info

Publication number: DE2441479C2
Application number: DE19742441479
Authority: DE
Filing date: 1974-08-30
Publication date: 1976-04-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Matrix aus Algen, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Matrix sowie die Verwendung der Matrix zur Gewinnung von in Meerwasser gelöstem Uran.The invention relates to a matrix of algae, a method for producing such a matrix and the use of the matrix to extract uranium dissolved in seawater.

Numerous attempts have been made

das im Meerwasser enthaltene Uran zu gewinnen, da im Meerwasser praktisch ein unbegrenzter Vorrat an Uran enthalten ist. Die bisher bekannten Verahren zur Gewinnung von Uran aus dem Meerwasser beruhen entweder auf dem Prinzip der Extraktion im Gegenstrom, der chemischen Fällung, der Anlagerung, dem Austausch von Ionen oder der Flotation. Bei allen zum bekannten Stande der Technik gehörenden Maßnahmen war es jedoch erforderlich, chemische Stoffe zu verwenden. Das hat den Nachteil, daß im allgemeinen große Mengen an Chemikalien verwendet werden mußten, mit dem weiteren Nachteil, daß die Kosten für den Materialverbrauch verhältnismäßig groß waren und daß dadurch nur mit großem Aufwand oder überhaupt nicht zu beseitigende Verschmutzungen der Umwelt auftraten. Nachteilig ist bei diesen Verfahren auch, daß zu ihrer Durchführung ein großer Energieaufwand erforderlich ist, da das Uran zwar im Meerwasser insgesamt in großer MengeJedoch in außerordentlich geringer Konzentration vorliegt.to extract the uranium contained in seawater, as there is practically an unlimited supply of it in seawater Uranium is included. The previously known processes for extracting uranium from seawater are based either on the principle of extraction in countercurrent, chemical precipitation, deposition, or the Exchange of ions or flotation. With all measures belonging to the known state of the art however, it was necessary to use chemicals. That has the disadvantage that in general large quantities of chemicals had to be used, with the further disadvantage that the cost of the material consumption were relatively large and that only with great effort or at all pollution of the environment that cannot be removed has occurred. Another disadvantage of these processes is that that a large amount of energy is required to carry them out, since the uranium is in the sea water as a whole in large amount but in an extremely low concentration.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Matrix zu bilden und diese, ohne daß Beeinträchtigungen der Umwelt eintreten können, zu verwenden, um im Meerwasser gelöstes Uran zu gewinnen, wobei bei der Verwendung der Matrix zur Gewinnung von Uran aus dem Meerwasser keine Energie erforderlich ist, die wirtschaftliche Aufwendungen verlangt.The object of the invention is to form a matrix and to do this without damaging the environment can occur to use to extract uranium dissolved in seawater, with the use The matrix for extracting uranium from seawater does not require any energy, which is economical Expenses required.

Diese Aufgabe wird mittels der eingangs bezeichneten Matrix gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Matrix aus an Uran gewöhnten, zur Aufnahme von in Meerwasser gelöstem Uran geeigneten Mutanten gebildet wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine Matrix zu verwenden, die aus einzelligen Grünalgen gebildet wird.This object is achieved by means of the aforementioned matrix according to the invention in that the matrix of uranium accustomed mutants suitable for uptake of uranium dissolved in seawater is formed. It has proven to be particularly advantageous to use a matrix that consists of single-celled Green algae is formed.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Matrix in einem Filterkäfig mit mindestens zwei gegenüberliegenden, aus Sieben gebildeten Wandungen, die für Meerwasser durchlässig und für die Mutanten undurchlässig sind, angeordnet ist. Die Maschenweite der für die Filterkäfige verwendeten Siebe muß kleiner sein als die Zellgröße der die Matrix bildenden Mutanten. Daher sollte die Zellgröße der die Matrix bildenden Algen bei etwa 50 bis 100 μ liegen.A preferred embodiment of the method according to the invention is that the matrix in a filter cage with at least two opposing walls formed from sieves, which for Seawater is permeable and impermeable to the mutants, is arranged. The mesh size of the for the sieves used must be smaller than the cell size of the mutants forming the matrix. Hence the cell size of the algae forming the matrix should be around 50 to 100 μ.

Zur Gewinnung uranverträglicher Algen werden Grünalgen gemäß der Erfindung in eine unter Verwendung von Seewasser oder die wesentlichen Bestandteile von Seewasser enthaltende Lösung mit hoher Urankonzentration eingegeben und im Anschluß daran mit Röntgenstrahlen bestrahlt, worauf die verbleibenden Algen auf uranhaltigen Nährboden ausgesät und die überlebenden Kulturen davon abgenommen und in reinem Seewasser zur Bildung einer Massenkultur gehalten werden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Algen in eine sterilisierte und auf eine Adzidität von pH 6 eingestellte Lösung von 3,8 g Meersalz, 0,03gNH₄NO3 sowie 5 ml Erdextrakten in 100 ml Wasser eingegeben werden, worauf in die Lösung Uran in Form von Uranylnitrat stufenweise eingegeben wird, bis die Uranmenge auf 250 mg/1 angereichert ist, worauf in einem weiteren Verfahrensschritt die Algen einer Röntgenbestrahlung unterworfen werden, deren Dosis bei etwa 50 kR liegt und die Algen sodann auf Agarplatten aufgegossen werden, die unter Verwendung einer aus 3,8 g Meersalz, 0,03 g NH-fNOi sowie 5 ml Erdextrakten bestehenden Lösung in 100 ml Wasser gebildet worden waren, worauf in einem weiteren Verfahrensschritt die dabei entstehenden Kolonien einzelnTo obtain uranium-compatible algae, green algae according to the invention are introduced into a solution with a high uranium concentration using seawater or the essential components of seawater and then irradiated with X-rays, whereupon the remaining algae are sown on uranium-containing nutrient soil and the surviving cultures are removed from them and be kept in pure sea water to form a mass culture. It has proven to be useful that the algae are placed in a sterilized solution of 3.8 g of sea salt, 0.03 g of NH ₄ NO 3 and 5 ml of earth extracts in 100 ml of water, adjusted to pH 6 Uranium in the form of uranyl nitrate is entered gradually until the amount of uranium is enriched to 250 mg / 1, whereupon the algae are subjected to X-ray irradiation in a further process step, the dose of which is around 50 kR and the algae are then poured onto agar plates, which are below Using a solution consisting of 3.8 g of sea salt, 0.03 g of NH-fNOi and 5 ml of earth extracts in 100 ml of water, whereupon the colonies formed individually in a further process step

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abgeimpft und in einer Nährlösung der vorbezeichneten Zusammensetzung weiterkultiviert werden.be inoculated and further cultivated in a nutrient solution of the aforementioned composition.

Um Uran aus dem Meerwasser zu gewinnen, wird durch die gemäß der Erfindung gebildete Matrix eine Strömung von Meerwasser geleitet. Eine andere erfindungsgemäße Variante, Uran aus dem Meerwasser zu gewinnen, sieht vor, daß die in einem Filterkäfig angeordnete Matrix in einem dem Gezeitenfluß dergestalt unterworfenen Meeresbereich angeordnet ist, daß die durch Ebbe und Flut verursachten Strömungen durch den die Matrix umschließenden Filterkäfig hindurchgeleitet werden. Der Gesamtquerschnitt der Matrix sollte dabei bei etwa IOOm² liegen, damit bei der im allgemeinen in Küstennähe im Durchschnitt infolge der Gezeiten herrschenden Strömungsgeschwindigkeit im Meerwasser eine Durchflußrate von IO⁶ t Seewasser je Tag durch den Käfig erzielt wird. Die Abtrennung des Urans aus der Matrix wird mittels einer der herkömmlichen Methoden, beispielsweise durch Extraktion mittels Tributylphosphat, durchgeführt.In order to extract uranium from the sea water, a flow of sea water is passed through the matrix formed according to the invention. Another variant according to the invention of extracting uranium from seawater provides that the matrix arranged in a filter cage is arranged in a sea area subject to the tidal flow in such a way that the currents caused by ebb and flow are passed through the filter cage surrounding the matrix. The total cross-section of the matrix should be around 100m ² , so that at the average flow velocity in seawater near the coast due to the tides, a flow rate of 10 ⁶ tonnes of seawater per day is achieved through the cage. The uranium is separated from the matrix using one of the conventional methods, for example by extraction using tributyl phosphate.

Am 21. August 1974 sind beim Centraalbureau voor Schimmelcultures in Baarn (Niederlande)On August 21, 1974 at the Centraalbureau voor Schimmelcultures in Baarn (Netherlands)

1. ein Grünalgenstamm, aus dem an Uran gewöhnte Mutanten gewonnen wurden, unter der Bezeichnung CBS 471.74, sowie1. a strain of green algae from which mutants accustomed to uranium were obtained, under the name CBS 471.74, as well as

2. ein aus dem unter 1. angeführten Grünalgenstamm gewonnener Stamm von an Uran gewöhnten Mutanten unter der Bezeichnung CBS 470.742. a strain of uranium accustomed mutants obtained from the green algae strain listed under 1. under the designation CBS 470.74

hinterlegt worden. Der Stamm, aus dem die Mutanten gewonnen worden sind, stellt nur ein Beispiel dar, da sich erwiesen hat, daß aus einzelligen Grünalgen und ebenso aus Algen allgemein jeweils an Uran gewöhnte und zur Urangewinnung aus dem Meerwasser geeignete Mutantenstämme gewinnbar sind.been deposited. The strain from which the mutants were obtained is just one example, there It has been shown that both unicellular green algae and algae in general got used to uranium and mutant strains suitable for the extraction of uranium from the seawater can be obtained.

Claims

Patent claims:

1. Matrix consisting of cultivable mutants of algae, characterized in that the matrix of uranium accustomed mutants suitable for uptake of uranium dissolved in seawater is formed. (Registered under CBS 470.74 and 471.74).

2. Matrix according to claim 1, characterized in that the matrix is formed from unicellular green algae will.

3. Matrix according to claims 1 and 2, characterized in that the matrix is in a filter cage with at least two opposing walls formed from sieves for sea water permeable and impermeable to the mutants, is arranged.

4. A method for producing a matrix according to claims 1 or 2, characterized in that that the algae in a using sea water or the essential constituents of sea water containing solution entered with high uranium concentration and then with X-rays are irradiated, whereupon the remaining algae are sown on uranium-rich soil and the surviving cultures taken from it and placed in pure lake water to form a Mass culture to be held.

5. The method according to claim 4, characterized in that the algae in a sterilized and on a pH 6 adjusted solution of 3.8 g sea salt, 0.03 g NH4NCh and 5 ml earth extracts in 100 ml of water, whereupon uranium in the form of uranyl nitrate is added to the solution is entered gradually until the amount of uranium is enriched to 250 mg / 1, followed by another. Process step the algae are subjected to X-ray irradiation, the dose of which is at about 50 kR and the algae are then poured onto agar plates that are made using a solution consisting of 3.8 g sea salt, 0.03 g NH4NO3 and 5 ml earth extracts in 100 ml water had been formed, whereupon in a further process step the d, in the colonies formed individually vaccinated and further cultivated in a nutrient solution of the aforementioned composition will.

6. Use of the matrix according to any one of claims 1 to 3 for obtaining in sea water dissolved uranium from a flow of seawater directed through the matrix.

7. Use of the matrix according to claim 3 for the extraction of uranium from sea water by Arrangement of the matrix in a sea area subject to the tidal flow in such a way that the Currents caused by ebb and flow are passed through the filter cage containing the matrix will.