金属基树脂对含盐氨氮废水的吸附研究

盐分的存在使得氨氮废水的处理难度大大增加。在含盐条件下,利用负载过渡金属(Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)的D001树脂和D751树脂对氨氮废水进行了吸附实验。与负载前树脂相比,金属基D001(D751)树脂比表面积增大,且吸附氨氮后树脂形貌更为有序; 5次循环吸附氨氮后各金属离子依然牢固地固定在树脂上,说明金属基D001(D751)树脂稳定性较好。吸附动力学研究发现,金属基D001(D751)树脂对氨氮的吸附过程符合准二级动力学,且在吸附氨氮过程中吸附剂与吸附质之间存在由电子转移或共享产生的化学作用力。对金属基树脂对含盐氨氮废水吸附机理进行了剖析,结果表明金属基树脂与溶液中的氨氮存在配位吸附作用,通过配位共价键键合形成配体络合物。      

铜矿区含低浓度NH4+-N、Cu2+污水的处理

针对铜矿区含低浓度NH₄+-N、Cu2+污水的特征,采用吸附法+曝气生物滤池（BAF）联合工艺处理此类污水。研究了改性铜渣基陶粒对模拟污水中Cu2+的去除规律,考查了铜渣基陶粒填料的BAF对模拟污水吸附脱铜后液中NH₄+-N的去除效果。结果表明:在Cu2+初始浓度为50 mg/L、溶液初始pH值约为5.00,陶粒添加量20 g/L,温度35 ℃,时间120 min的条件下,改性陶粒对模拟污水中Cu2+的吸附效果较佳,其平衡吸附量可达0.936 mg/g; 在陶粒添加量为40 g/L,温度35 ℃条件下,对含Cu2+,NH₄+-N初始浓度分别为20、100 mg/L的模拟污水进行同步吸附处理时,改性陶粒对Cu2+的去除率达80%,污水中剩余Cu2+的浓度仅为4.0 mg/L,但对NH₄+-N的去除效果不明显; 在水力停留时间HRT=6 h、碳氮比m（C/N）=4/1、pH=8.00左右、曝气量为1.2 L/min的较优工艺下,BAF对模拟污水脱铜后液中NH₄+-N的去除率达96%;吸附法与BAF联合工艺可有效处理铜矿区含低浓度NH₄+-N,Cu2+污水,处理后Cu2+,NH₄+-N浓度达国家排放标准要求。      

向日葵秸杆对铜离子的吸附特征研究

[目的]以寻求廉价而高效的生物吸附材料为目的,研究向日葵秸杆对铜离子的吸附性能.[方法]以向日葵秸杆为主要原料,对含Cu2+的模拟废水进行了吸附试验.[结果]吸附作用受pH值影响明显,在pH值为6.00时,吸附量最大;向日葵秸杆吸附量随温度的升高而增大,Freundlich方程更适合描述Cu2+在向日葵秸杆上的吸附行为;对吸附热力学参数AG、AS、AH的计算表明,吸附反应具有自发性、吸热特性,[结论]向日葵秸杆是一种优良的处理铜离子废水的生物材料.     

离子交换树脂和交换纤维处理含氰废水

采用离子交换树脂、离子交换纤维处理含氰废水。研究了两种不同材料对含氰废水中游离CN-、铜氰配合物、锌氰配合物的吸附性能。结果表明,和离子交换树脂相比,强碱性离子交换纤维对含氰废水中的主要成分铜氰配合物、锌氰配合物具有快的吸附速度和大的吸附容量,是一种有发展潜力的含氰废水处理材料。     

从铜矿山地下溶浸渗漏液中回收铜的研究

对选用螯合树脂D401,采用离子交换工艺回收某铜矿地下溶浸渗漏液中的铜进行了研究。分别考察了树脂型态、解吸剂的浓度和流速、解吸操作方式对铜离子吸附和解吸的影响。在最优条件下,解吸液含Cu 15g/L,Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)浓度小于0.1 g/L,Cu~(2+)与Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)的分离系数分别达到108、390和132。     

D311树脂对氰化提金尾液中铜氰络合离子的吸附行为

采用D311树脂吸附处理含高铜氰化提金尾液,分别考察了树脂添加量、吸附反应时间、反应温度、溶液p H等对铜氰络合离子吸附率的影响,获得了静态吸附最优工艺条件,并从热力学及动力学角度研究了D311树脂对铜氰络合离子的吸附特征。结果表明:当D311树脂吸附经硫酸铜沉淀预处理后的提金尾液时,在液固比(滤液与树脂体积比)为5∶1、溶液p H9、室温、吸附反应时间135 min的优化工艺条件下,其对铜氰络合离子的吸附率可达98%以上。该吸附过程符合Freundlich吸附模型,为优惠吸附;吸附过程的速度控制步骤为颗粒扩散和化学反应共同控制。采用准一阶动力学模型和准二阶动力学模型分别对吸附动力学数据进行模拟,发现D311树脂对含高铜氰化提金尾液中铜氰络合离子的吸附符合准二阶动力模型,其理论吸附量为12.6023 mg·ml-1,与实验所测的平衡吸附量吻合,吸附速率常数k=1.236×10-2min-1。     

负载纳米ZnS阳离子树脂选择性去除浓锌溶液中的痕量级Cu2+和Cd2+

通过将ZnS纳米粒子负载在阳离子树脂D001中制备负载纳米ZnS阳离子树脂吸附剂,即ZnS@D001,吸附湿法冶金锌浸出液中共存杂质金属离子（如Cu2+和Cd2+）。在10 g/L Zn2+的合成溶液中实现了对Cu2+的高度优先吸附,而对Cd2+没有任何吸附效果。吸附后的ZnS@D001树脂可以被1 mol/L HNO3有效解吸,然后再次负载ZnS。同时利用含有Cu2+和Cd2+的Zn2+溶液进行固定床柱吸附测试。经过吸附处理后,可以有效去除溶液中的铜杂质,纳米ZnS树脂可作为锌冶炼行业深度净化锌液的潜在功能材料。     

柚皮残渣制备活性炭对Cu2+吸附性能

以柚皮为材料,提取柚皮苷后残渣制备柚皮基活性炭（简称PPAB）,研究其在不同pH、投加量、吸附质浓度、时间、温度、粒径、解吸剂条件下对水中Cu2+的吸附性能.结果表明:在pH值为6,PPAB投加量4 g/L,溶液温度35 ℃,Cu2+初始浓度30 mg/L,吸附60 min,PPAB对Cu2+去除率94.47 %,最大吸附容量7.09 mg/g;0.25 mol/L盐酸脱附Cu2+效果较优,回收率98.21 %.吸附过程Langmuir等温式能较好拟合,此工艺下PPAB平均得率36.9 %,比表面积高达1 764 m2/g.柚皮基活性炭作为吸附剂处理低浓度重金属废水具有广阔前景.      

从铜矿山地下溶浸渗漏液中回收铜的研究

对选用螯合树脂D401,采用离子交换工艺回收某铜矿地下溶浸渗漏液中的铜进行了研究。分别考察了树脂型态、解吸剂的浓度和流速、解吸操作方式对铜离子吸附和解吸的影响。在最优条件下,解吸液含Cu 15g/L,Ca^（2＋）、Mg^（2＋）和Fe^（3＋）浓度小于0.1 g/L,Cu^（2＋）与Ca^（2＋）、Mg^（2＋）和Fe^（3＋）的分离系数分别达到108、390和132。     

A-21S和201×7树脂吸附处理氰化提金废水研究

采用两步沉淀对某黄金冶炼厂含高铜、铁氰化提金废水进行降铜除铁预处理后,对滤液分别进行A-21S树脂和201×7树脂吸附对比试验。结果表明,A-21S树脂对废水中各离子的吸附率均高于201×7树脂,对金和锌络合离子的吸附率高达96%以上。A-21S树脂吸附过程中,Au(CN)2-对CNT-、Cu(CN)32-和Zn(CN)42-的分离系数SA/B平均值分别为56.69、25和0.051,选择性系数KA/B平均值分别为56.69、487.63和1.015。A-21S树脂吸附Au(CN)2-的选择性比CNT-和Cu(CN)32-强,而吸附Au(CN)2-和Zn(CN)42-的亲和力接近。体系中Zn(CN)42-的存在对A-21S吸附Au(CN)2-有竞争。     

离子交换法回收电解金属锰废水中锰的研究

为了验证离子交换树脂在电解金属锰废水行业中的应用效果,通过静态吸附实验、中试动态实验的方法,研究了不同类型离子交换树脂对锰离子的吸附性能及回收特性。结果表明,离子交换树脂对锰离子有一定的交换吸附能力,且同类树脂对各二价金属离子选择性无明显区别,其中各树脂对二价金属离子的吸附能力：D113〈732〈D851。经过一次再生后,离子交换树脂交换吸附能力下降,之后进行多次再生后,其交换吸附能力基本趋于稳定,钙离子对离子交换树脂的再生一吸附有较大负面影响。洗脱液中锰离子浓度最高可达20000mg／L以上。     

柠檬酸法脱硫中硫酸根的树脂吸附研究

采用静态法研究D301R、D301G、D370和D315四种弱碱性阴离子交换树脂吸附柠檬酸法脱除SO2的解吸贫液中硫酸根的效果,分析吸附时间、柠檬酸浓度、树脂用量、pH等对硫酸根吸附量的影响,解吸时间、解吸碱液浓度对树脂解吸效果的影响,及多次吸附解吸循环再生对树脂吸附活性的影响。结果表明,D315在高浓度柠檬酸钠溶液(1.0 mol/L)中对SO42-有较好的脱除效果,当氢氧化钠浓度为1.5mol/L时,3min即可将SO42-解吸完全,在经过10轮吸附解吸循环再生后其活性下降,吸附能力降低约15%。     

矿山含铜氰废水资源化利用工艺研究

采用"活性炭吸附—解吸联合工艺"处理某矿山的含铜氰废水。吸附阶段考察了吸附液pH和吸附方式对含铜氰废水中铜吸附率的影响,解吸阶段考察了解吸方式、时间、解吸液的硫酸和双氧水浓度对含铜炭中铜解吸率的影响。结果表明,先将含铜氰废水pH调至8左右,然后在5级串联吸附条件下吸附1.5h,铜的吸附率均稳定在90%以上,吨炭铜含量为31.4kg;所得含铜炭采用淋滤解吸,并在解吸液的双氧水和硫酸浓度分别为2g/L和3%条件下解吸7h,铜解吸率为87.60%,整个工艺铜的直收率达78%以上。     

树脂富集铼的研究

用201×7强碱性凝胶型离子交换树脂对钼精矿焙烧烟尘浸出液中的铼进行分离富集工艺条件进行研究。通过对溶液中主要金属离子存在状态的分析,选择用201×7树脂对溶液中铼进行离子交换吸附,对该树脂在实验溶液中的有关吸附交换的表观吸附容量、吸附溶液pH等进行了实验研究,另外选择出了对负载树脂上铼进行有效解吸的解吸剂,并进行了动态解吸。实验结果表明:烟尘浸出液经氧化预处理后,用201×7树脂在常温,pH=9.0时可以对浸出液中的铼有效富集,树脂对铼的表观饱和吸附容量为92 mg/g;采用1 mol/L的硝酸溶液可以对负载树脂上的铼进行有效的解吸。     

黄金冶炼废水处理及有价金属回收

针对某金矿冶炼厂酸浸浓密机溢流水pH值较低和重金属离子浓度较高的特点,对比研究了膜处理法、离子交换树脂法和硫化沉淀法对黄金冶炼废水中Cu、Cd、Ni等金属离子的去除效果及水样中金回收的可行性。结果表明：使用膜技术处理溢流水时,浊水的金属及非金属离子含量增加了近一倍,但存在过滤速度慢的问题;采用树脂吸附水样中的As、Au效果不理想,其他含量较低的元素采用树脂吸附工艺可以达到较好的效果;硫化沉淀法效果较好,但是需结合充氧和活性炭吸附工段才能充分脱砷。3种工艺相结合可获得经济可行的废水排放及废水回用方案。     

离子交换分离-Na2EDTA滴定法测定含镍钴锌精矿中锌的改进

随着锌资源的日益枯竭,锌精矿的成分也越来越复杂化,准确测定锌精矿中锌含量具有重要意义。试验以盐酸-氟化铵-硝酸-硫酸-高氯酸溶解样品,在盐酸(1+5)的介质中,用大孔型强碱性阴离子树脂分离镍、钴、铁、锰、铝等,用氨水-氯化铵溶液洗脱Zn²⁺,在分离杂质后的溶液中加入少量氟化铵掩蔽残余的铁,硫代硫酸钠溶液掩蔽微量铜,用Na₂EDTA标准滴定溶液直接滴定锌、镉合量,扣除镉量即为锌量,建立了离子交换分离-Na₂EDTA滴定法测定含镍钴锌精矿中11%～62%锌的方法。研究了金属离子在3种典型强碱性阴离子树脂上,不同酸度下的分配系数K_d,最终选择了在D296型大孔型强碱性阴离子交换树脂上、盐酸(1+5)介质中进行离子交换分离。试验结果表明少量NH⁺₄的存在不影响Zn²⁺的吸附,离子交换柱柱高为30 cm时吸附损失率小于0.10%,样品溶液通过离子交换柱的流速为8～10 mL/min时工作效率较高,吸附损失率低。方法用于测定3个含镍钴锌精矿样品中锌,测定结果与使用氢氧化钠沉淀分离-EDTA滴定法及丁二酮肟沉淀分离-EDTA滴定法结果基本一致,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.6%～5.6%。     

离子交换分离-Na2EDTA滴定法测定含镍钴锌精矿中锌的改进

随着锌资源的日益枯竭,锌精矿的成分也越来越复杂化,准确测定锌精矿中锌含量具有重要意义。试验以盐酸-氟化铵-硝酸-硫酸-高氯酸溶解样品,在盐酸(1+5)的介质中,用大孔型强碱性阴离子树脂分离镍、钴、铁、锰、铝等,用氨水-氯化铵溶液洗脱Zn²⁺,在分离杂质后的溶液中加入少量氟化铵掩蔽残余的铁,硫代硫酸钠溶液掩蔽微量铜,用Na₂EDTA标准滴定溶液直接滴定锌、镉合量,扣除镉量即为锌量,建立了离子交换分离-Na₂EDTA滴定法测定含镍钴锌精矿中11%～62%锌的方法。研究了金属离子在3种典型强碱性阴离子树脂上,不同酸度下的分配系数K_d,最终选择了在D296型大孔型强碱性阴离子交换树脂上、盐酸(1+5)介质中进行离子交换分离。试验结果表明少量NH⁺₄的存在不影响Zn²⁺的吸附,离子交换柱柱高为30 cm时吸附损失率小于0.10%,样品溶液通过离子交换柱的流速为8～10 mL/min时工作效率较高,吸附损失率低。方法用于测定3个含镍钴锌精矿样品中锌,测定结果与使用氢氧化钠沉淀分离-EDTA滴定法及丁二酮肟沉淀分离-EDTA滴定法结果基本一致,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.6%～5.6%。     

硫酸锌溶液离子交换脱氟氯

以含氟氯硫酸锌溶液为原料,采用离子交换法研究氟氯离子的脱除。试验筛选出D201树脂对氟氯离子有较好的吸附和解吸性能。多级动态试验结果表明,经D201树脂处理,将Cl-浓度由原液497.61mg/L降至58.77mg/L,Cl-脱除率88.19%;F-浓度由原液201.17 mg/L降至178.64mg/L,F-脱除率11.98%。动态吸附后的载氟氯D201树脂,用4mol/L硫酸液可将氟氯解吸,氟解吸率高于95%,氯解吸率高于99%。     

某有色金属矿山酸性重金属废水治理试验研究

对某有色金属矿山酸性重金属废水采用反渗透膜技术进行了处理,对产生的浓缩液分别采用中和法、直接硫化法、一段中和硫化法、中和渣回流硫化法、铁还原硫化法进行了试验研究。其结果表明:反渗透膜技术对有色金属矿山酸性重金属废水的分离浓缩效果较好;产水调节p H值后可达标排放;浓缩液采用中和硫化法或铁还原硫化法适合废水中铜离子的回收,一段中和硫化法得到的沉渣中铜具有很高计价品位,而中和渣回流硫化法可节省石灰乳的用量,且沉渣中铜具有较好计价品位,综合优势较为突出。