离子交换法回收沉淀母液中钒的工艺研究

用离子交换法回收水解沉钒工艺沉淀母液中的钒，考察了树脂类型、料液pH、温度和吸附时间等对钒吸附效果的影响，对D314树脂吸附钒的动力学和等温吸附模型进行了研究，并进行了柱式动态吸附和解吸钒的试验，提出采用解吸合格液溶解红钒。结果表明：在pH为2.4,温度为45℃,吸附时间为40 h的条件下，D314树脂对V₂O₅的饱和吸附容量为243 mg/mL。以5%NaOH+10%NaCl为解吸剂，解吸液峰值处V₂O₅浓度达67.5 g/L,富集比达23.6倍。D314树脂对钒的吸附行为符合准一级吸附动力学方程，等温吸附过程符合Langmuir模型。用离子交换法回收沉淀母液中的钒，吸附率大于95.5%,解吸率大于98.2%,解吸合格液可用来溶解红钒，技术可行，流程简单，为钒的回收提供了技术途径。     

钒铬溶液离子交换法提钒研究

根据现有钒渣钠化提钒工艺的特点,巧妙规避钒、铬分离难题,提出了钒铬液离子交换法选择性提钒技术:选用阴离子树脂从高浓度含铬钒液中选择性吸附部分钒,交换余液返钠化提钒主流程继续生产氧化钒产品(冶金级)。分别研究了树脂型号、p H、反应时间与树脂吸附钒铬的关系,结果表明:将D201树脂用硫酸钠转型,在8.5p H10条件下,反应30~60 min可选择性吸附钒,含钒树脂经Na OH溶液解吸,沉钒、煅烧即制得纯度达99.83%的氧化钒产品。     

D113离子交换树脂对Mn(Ⅱ)的吸附性能

在常温条件下研究D113树脂吸附Mn(Ⅱ)的过程。结果表明,当溶液pH为6.5～7.0、吸附时间120min时,废水中Mn(Ⅱ)离子去除率可以达到99%,吸附容量为136.98mg/g。盐酸浓度为3～4mol/L时,一次解吸率均达100%。该树脂对Mn(Ⅱ)的吸附曲线符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,吸附交换过程符合HO准二级动力学方程式。内扩散系数随溶液pH、溶液中Mn(Ⅱ)浓度的增大而增大。     

CL-P204萃淋树脂对溶液中钒的吸附性能研究

探究CL-P204萃淋树脂对溶液中V(Ⅳ)的吸附效果。考察溶液pH、反应时间、初始浓度、温度对钒吸附容量的影响,并对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,CL-P204萃淋树脂在298K、pH=1.6的条件下,吸附8h即可达到平衡,对V(Ⅳ)的最大吸附容量为34.2mg/g。树脂循环使用4次后对钒依然有良好的吸附效果。CL-P204萃淋树脂对钒的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,是吸热熵增加的自发反应。     

用D201树脂从石煤钒矿酸浸液中提钒

对离子交换法从石煤钒矿酸浸液中提钒进行了研究。主要考察了原液pH、速比、交换前液钒浓度对钒吸附率的影响。结果表明,在pH=1.85、吸附速度与树脂体积比1.5 h-1、交换前液钒浓度4 g/L条件下,钒的吸附效果较佳。中试试验证明,原液V2O5含量4 g/L左右,采用“三柱串联吸附—优化调节—两柱串联再吸附”流程,当吸附尾液体积是树脂总体积约20倍,尾液钒品位稳定在约0.13 g/L,平均含钒低至约0.11 g/L时,V2O5吸附率为97.17%。以4%NaOH+4%NaCl配比的解吸剂对饱和D201进行动态解吸,解吸液中V2O5含量达到峰值为119.49 g/L,利用4倍树脂体积的解吸剂,最终得到富钒解吸液中V2O5浓度为57.36 g/L。解吸液无需净化处理,即可实现酸性铵盐一步沉钒法制备高纯V2O5产品,最终五氧化二钒品位为98.36%,产品符合YB/T 5304—2017要求,级别为粉钒V2O598.0-P级。     

含NaOH碱性钒渣提取液中铬的选择性吸附实验研究

对钒渣进行加NaOH造块、焙烧、水浸以及过滤等处理,得到pH=13.1的强碱性钒渣提取液。将带有铵基[—CH2NH(CH2CH2NH)nH]+官能团的弱碱性阴离子交换树脂B直接加入钒渣提取液中进行选择性吸附实验,研究提取液中铬离子的吸附行为。结果表明,在20、30、40℃吸附温度下,Cr吸附平衡时间分别为24、7、7h。当吸附温度由20℃升高到30℃时,铬离子吸附量相应地急剧增加,优化的吸附温度为30℃,此时Cr平衡吸附量为217mg/g树脂。铬离子吸附遵循准一级吸附动力学模型,当吸附温度由20℃升高到30℃时,铬离子吸附速率相应提高了2倍左右。铬离子在树脂孔道内的内扩散是吸附速率的控制环节;铬离子初始浓度越大,其吸附量越大。热力学上,铬离子吸附同时符合Langmuir模型、Freundlich模型和DKR模型,但最接近Freundlich模型。由DKR模型得到,在20、30、40℃吸附温度下,铬离子的表观吸附能分别为5 000、7 071、7 071J/mol。     

石煤提钒后液中钼的回收

用离子树脂交换法回收石煤提钒后液中的钼,首先通过树脂选择实验选出最佳树脂D314,然后用动态方法研究不同条件对D314树脂吸附性能的影响。结果表明在pH=3、吸附接触时间90 min、钼浓度10.24 g/L时,D314树脂对钼的吸附性能最好,工作吸附容量可达162.8 mg/mL,负钼树脂在解吸剂氨水浓度为12%、解吸时间90 min时,解吸效果较好。     

用201×7强碱性阴离子交换树脂从碱性溶液中吸附铀

研究了用强碱性阴离子交换树脂从碱性溶液中吸附铀,考察了溶液pH、温度、吸附时间等因素对吸附效果的影响,并绘制了吸附等温线,对负载树脂进行动态吸附淋洗。结果表明:用强碱性离子阴离子交换树脂可以有效地从碱性溶液中选择性吸附铀,铀吸附量达60 mg/g;负载树脂用碳酸铵及碳酸氢铵溶液淋洗后可循环使用。     

D370型树脂在氰化浸出提金工艺中的应用

对D 370型、201×4型和201×7型树脂从氰化贵液中吸附金、银的吸附容量以及选择性吸附能力进行了对比试验,并对载金D 370型树脂进行了解吸试验。其结果表明,D 370型树脂的各项技术指标,明显优于201×4型和201×7型树脂。     

D261大孔树脂吸附氰化物的性能及机理研究

研究了D261大孔树脂对氰化物的吸附性能及机理,考察了酸度、温度、溶液中氰化物质量浓度、时间及树脂用量对氰化物吸附的影响。试验结果表明,D261大孔树脂能有效地吸附简单氰化物和金、银、铜、锌、铁的氰络合物。热力学试验表明,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附过程属于优惠吸附。动力学研究表明,吸附在室温下是瞬时反应,静态吸附过程主控步骤为Boyd液膜扩散,吸附的本质为物理吸附。同时,确定D261树脂的静态饱和吸附量为25.28mg/mL湿树脂。     

镧负载D201树脂同步脱硝除磷的性能对比

采用La3+、La（OH）₃以及La₂（CO₃）₃对D201树脂进行改性,并从吸附动力学、等温线、共存离子影响以及再生等方面系统地对比3种La负载树脂的同步脱硝除磷性能。扫描电镜及成分分析结果表明,D201表面能够负载不同形态的La,以La₂（CO₃）₃形态负载时La含量最高。吸附数据表明,La₂（CO₃）₃型D201树脂除磷效果优越,吸附容量高且受干扰离子影响小。经Na₂CO₃溶液再生5次后,各树脂均能保持良好的再生吸附效果,同步脱硝除磷性能稳定。树脂中季铵官能团（-R₄N+）对硝酸根选择性较高,使得硝氮吸附受共存离子的影响较弱;磷酸根吸附归因于与-R₄N+静电作用及与负载的各形态La形成沉淀、发生配体交换等,受体系pH值变化较为敏感,弱碱性条件可促进吸附。      

活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石的制备及其对Mn(Ⅱ)的吸附性能

通过液相还原法制备了活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石(AC@Fe⁰-HAP)复合材料,研究了pH、AC@Fe⁰-HAP投加量、Mn(Ⅱ)初始浓度和反应时间对AC@Fe⁰-HAP吸附Mn(Ⅱ)效果的影响。采用吸附动力学模型、吸附等温线模型进行拟合,进一步了解复合材料吸附机理。结果表明,当pH=5、温度25℃、Mn(Ⅱ)初始浓度5 mg/L、投加量0.10 g时,AC@Fe⁰-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附效果最好,在反应时间为120 min时达到吸附平衡,吸附量为1.86 mg/g。AC@Fe⁰-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附更加符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,吸附过程主要为化学吸附、单层吸附。     

D296树脂吸附分离锆铪试验研究

研究了用D296树脂从硫酸体系中吸附锆、铪,考察了吸附时间、初始料液质量浓度、温度、硫酸浓度对树脂吸附锆、铪及锆、铪分离系数的影响及吸附反应动力学。结果表明:溶液中锆离子质量浓度为120g/L、温度1℃、硫酸浓度1.6mol/L条件下,D296树脂对锆、铪的静态吸附分离系数最大,为1.19。动力学研究结果表明,D296树脂吸附锆离子的控制步骤为液膜扩散,D296树脂吸附锆离子的活化能E=158.639kJ/mol。     

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。     

用D301树脂从含钒萃余液中回收钒的试验研究

含钒溶液经溶剂萃取提取钒后,萃余液中仍含有少量钒.研究了用D301大孔阴离子交换树脂从含钒萃余液中回收钒.考察了D301树脂对钒的最佳吸附时间、穿透体积及解吸效果.试验结果表明:D301树脂对萃余液中的钒有很好的吸附作用,吸附率在98%以上,饱和吸附容量为112.4 mg/mL湿树脂;含钒萃余液体积在48倍床体积时,吸附尾液中钒质量浓度不超过5 mg/L,处理后可排放;用1 mol/L的NaOH溶液可将钒从树脂上有效地解吸下来,解吸液钒浓度高,可返回萃取钒.     

D201树脂吸附铁离子后洗脱研究

选用盐酸和蒸馏水对D201强碱性阴离子交换树脂(Cl型)进行脱附再生,考查洗脱剂浓度、洗脱时间、洗脱温度对洗脱效果的影响。结果表明,25℃时,使用2倍树脂体积的1mol/L盐酸和3倍树脂体积的蒸馏水对吸附饱和的D201树脂(吸附含量14.4mg/g)进行洗脱,脱铁率达到98%。     

溶液pH对钒钨离子交换吸附分离的影响规律

采用阴离子交换树脂对废SCR脱硝催化剂NaOH浸出液的模拟液进行钒钨选择性分离,主要考察了溶液pH变化对树脂吸附钒钨行为的影响。结果表明,在碱性条件下溶液pH变化对W的吸附影响相对较小,但对V的吸附影响显著。在pH从8增大到12的过程中,V的主要离子形态由V_4O_(12)~(4-)转化为HVO_4~(2-),被树脂吸附的能力大幅减弱;当pH从12增大至14时,OH~-浓度增大成为影响钒钨吸附的主要因素,由于上柱能力WO_4~(2-)VO_4~(3-)OH~-,OH~-浓度的增大对V吸附的抑制效果也更明显,导致V吸附进一步减弱。随着pH从8增大到14,W/V分离系数从0.146增大到2.36。当溶液pH=14时,负载树脂采用1mol/L NaOH+2mol/L NaCl混合溶液进行洗脱,W的最大解吸浓度可达84g/L,V最大不超过2g/L,在一定程度上实现了钨钒分离,并使W得到一定程度的富集,解吸液可作为后续钙沉或结晶工艺的母液。     

钼精矿浸出液中铼与钼的分离试验研究

以钼精矿浸出液为研究对象,通过离子交换试验,实现了铼与钼的有效分离。结果表明,在最佳试验条件下,即采用201#树脂为离子吸附剂,浸出液pH=8.5,流速为20mL/min时,铼的吸附率可达99.97%,其饱和吸附容量达43.66g/kg;采用9%NH4SCN为解吸剂,铼的解吸率可达99.99%,201#树脂再生性能良好,适宜循环使用。     

201×7树脂吸附回收提金尾液中的氰化物及金属铜

研究了201×7树脂吸附回收提金尾液中氰化物及金属铜的技术。通过对树脂的饱和吸附量、吸附速率及吸附等温线的研究,得到了201×7树脂对氰化物的饱和吸附量为44.39mg/ml湿树脂,铜的饱和吸附量为24.56mg/ml湿树脂;氰化物的吸附速率常数为k=9.30×10-4s-1,铜的吸附速率常数为k=1.39×10-3s-1;该树脂对氰化物及铜离子的吸附符合Freundlish方程;使用高浓度的NaCl溶液可以解吸树脂上负载的氰化物及金属铜,解吸率分别为85%和72%。     

N235浸渍树脂的制备及对钒的吸附研究

以N235为萃取剂,XAD-16HP多孔吸附树脂为载体,制备了N235浸渍树脂,确定了最佳的萃取剂浓度为50%。采用静态吸附实验法探究了在硫酸体系下溶液p H、钒浓度、吸附温度及时间等因素对N235浸渍树脂吸附钒的影响。研究结果表明:N235浸渍树脂吸附V(V)的最佳p H为1.8左右。V(V)的等温吸附曲线符合Freundlich等温吸附模型。V(V)的吸附反应为吸热反应。25℃条件下,N235浸渍树脂对V(V)的吸附平衡时间为10 h。N235浸渍树脂循环使用过程中,开始吸附容量有明显的下降,循环7次后吸附容量趋于稳定,循环9次后吸附容量为初始的77.83%,这表明N235浸渍树脂多次循环使用后仍保持较高的吸附容量,可用于含钒溶液的分离富集。