D201树脂对四价和五价钒离子的吸附-解吸性能研究

针对钒资源浸出液存在的四价和五价钒离子回收问题,本论文采用D201树脂研究其对正钒酸钠钒(+5)、硫酸氧钒(+4)、草酸氧钒(+4)吸附和解吸性能。吸附试验结果表明,在pH值在3～10范围内,固液比为100的条件下,五价钒的吸附率达99%,钒呈现阴离子形态与D201发生阴离子交换;当溶液pH值大于2时,固液比为40时,草酸钒溶液的四价钒有97.5%被吸附,硫酸氧钒中的钒难以被吸附。硫酸水溶液中,D201无法吸附四价钒。解吸实验表明,采用2 mol/L盐酸解吸后,五价钒的解吸率为92%和四价钒的解吸率为99%。树脂上吸附的五价钒经过2%草酸还原处理后,采用2 mol/L盐酸解吸后解吸率达98%。该研究为离子交换法回收不同状态钒提供基础参考。     

离子交换法分离铜酞菁废水中钼的实验研究

采用离子交换法分离铜酞菁废水中的钼,筛选出D301树脂分离性能最佳。通过静态吸附实验探讨树脂用量、溶液pH、初始浓度、吸附时间、温度等因素对吸附的影响。结果表明,树脂用量1 mL,pH=3.0,吸附时间18 h更适合作为吸附操作条件,提高初始浓度会使平衡吸附量增加,D301树脂吸附钼的过程符合Langmuir方程,为自发、熵增和吸热的过程。动态吸附实验得出,最佳进液流量为20 BV/h,树脂的饱和吸附量为181 mg/mL,钼的吸附率为31.5%。使用10%的氨水在2 BV/h的流量条件下对饱和树脂进行解吸,解吸剂用量5 BV时,解吸率可达84%,钼的富集倍数为152倍。     

SQD201树脂对钒的吸附-解吸行为及机理

通过静态吸附-解吸实验研究了SQD201树脂吸附-解吸钒的交换平衡和动力学特性,考察了pH值、温度和溶液浓度对离子交换过程的影响. 结果表明,在298 K、pH=2.0、溶液浓度为0.040 mol/L条件下,SQD201树脂的静态饱和吸附量为573.80 mg/g;钒在SQD201树脂上的吸附是吸热过程,符合Langmuir等温吸附方程. 吸附和解吸过程主要受颗粒扩散控制,吸附过程的表观活化能为20.41 kJ/mol,解吸表观活化能为22.21 J/mol. 吸附机理分析表明,SQD201树脂主要吸附的钒阴离子为H2V10O284-,H2V10O284-与树脂的理论摩尔比为1:4.     

连续式密实移动床逆流操作下轴向解吸K+特性

以吸附K+的001′7强酸型阳离子树脂为固体介质,NaCl溶液为解吸剂,在一套密实移动床装置上,采用连续式液固逆流接触解吸方式,在不同操作条件下考察离子交换柱对K+的轴向解吸特性,并与固定床解吸操作模式进行对比. 结果表明,在移动床操作模式下,离子交换柱内单位树脂累积解吸率沿轴向由上至下逐渐升高,在离子交换柱下部1/5区域内增加较快,部分条件下全柱树脂累积解吸率可达90%以上;解吸剂初始浓度在一定范围内增加时,轴向各区域单位树脂累积解吸率增大,但当解吸剂初始浓度增大到一定值后,离子交换柱轴向不同区域会出现解吸与反吸附交替主导的现象;随离子交换柱内解吸液表观流速增大、树脂移动速度和原始吸附量降低,其轴向各区域的单位树脂累积解吸率增加. 在解吸液单程流过离子交换柱的时间内,采用连续式密实移动床的全柱累积解吸率和K+解吸总量比固定床吸附模式高.     

弱碱性树脂对Cr(Ⅵ)的吸附-解吸性能研究

以D301弱碱性阴离子树脂作为吸附剂,研究其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附-解吸性能。考察了吸附时间、吸附温度及pH对吸附效果的影响,考察解吸剂的加入量及解吸时间对解吸效果的影响。结果表明,在pH=2的酸性环境下,有利于Cr(Ⅵ)的吸附,在6 h吸附达到平衡,吸附等温线符合Langmiur吸附模型。采用质量分数为3%的NaOH,解吸时间为30 min时解吸效果最佳,解吸率达到97.59%,3次吸附-解吸实验表明,树脂能够较好地吸附Cr(Ⅵ)。     

正交实验优化离子交换树脂静态吸附盐酸育亨宾的工艺研究

分别用732型阳离子交换树脂与717阴离子交换树脂对盐酸育亨宾进行静态吸附与解吸,研究乙醇浓度、吸附温度、pH值对盐酸育亨宾吸附、解吸的影响。结果表明,732型阳离子交换树脂对盐酸育亨宾具有较好的吸附、解吸能力,最佳吸附条件为:乙醇浓度40%,温度40℃,pH=7,吸附量1 132.785 4μg/g;最佳解吸条件为:解吸温度30℃,乙醇浓度70%,pH=1,解吸量718.239 8μg/g,解吸率为89.49%。     

蒸发母液离子交换法分离钒的实验研究

采用201×7强碱性阴离子交换树脂对从蒸发母液中分离钒进行了实验研究,结果表明,树脂对V2O5的吸附率随蒸发母液pH值以及流速的降低而增加,当树脂与蒸发母液的体积比为0.06,蒸发母液的pH值为8,流速为1mL/min时,V2O5的吸附率可达到86.87%.通过交换机理分析表明,不同pH值和钒浓度下,蒸发母液中钒离子的存在形式不同,从而导致树脂与钒的理论交换量不同,在碱性溶液中,树脂与钒的理论交换量随溶液pH降低而增加,这与实验中随蒸发母液pH值降低V2O5的吸附率增加的结论相一致.     

氢氧化镁改性硅藻土对酸性品红的吸附

以MgCl2及NaOH为起始原料,采用固相研磨法获得氢氧化镁改性硅藻土,利用XRD、SEM、液氮吸附-脱附法及EDX等手段对改性前后的硅藻土进行表征。研究了氢氧化镁改性硅藻土对酸性品红溶液的脱色效果,考察了吸附剂用量、吸附时间、pH、温度和NaCl添加量等因素对吸附脱色率的影响。结果表明,当改性硅藻土投加量为6 g/L,吸附时间为60 min,溶液pH为6,吸附温度为35℃,NaCl浓度为0.7 mol/L,氢氧化镁改性硅藻土对酸性品红溶液具有优异的脱色效果,脱色率可达95%。     

大孔树脂吸附法提取羟基钴胺素

比较了8种大孔树脂对费氏丙酸杆菌发酵提取液光解转化后形成的羟基钴胺素的吸附性能,考察了上柱料液pH值对吸附量的影响,分析了不同浓度和pH下乙醇溶液作为洗脱剂的解吸情况,研究了上柱速率对吸附量和解吸率的影响。结果表明,静态实验中,LX-50B型大孔树脂对羟基钴胺素的吸附性能最好,当上柱溶液pH为6时,LX-50B树脂饱和吸附量最高,为203.87 mg/g。用pH为2的60%乙醇溶液作洗脱剂时解吸效果最好,羟基钴胺素提取液以2 BV(床柱体积)/h速度上柱吸附饱和,用60%乙醇溶液以0.5 BV/h速度洗脱后,羟基钴胺素浓度提高至1863.32 mg/L,为原提取液浓度的35倍,纯度由0.38%提升至15.73%,提取纯化效果良好。     

低浓度含锌废水离子交换法富集

选用大孔阳离子树脂对低浓度含锌废水进行了静态和动态的吸附实验研究,结果表明,在[Zn^2＋]=8．25g／L,pH=5．2,25℃时,树脂对Zn^2＋有良好的吸附性能,吸附容量为152mg／g湿树脂,吸附的锌离子可用工业含酸电解废液解吸,解吸率可达97％,解吸液中的[Zn^2＋]=70．6g／L。转型剂为80g／L的氢氧化钠溶液。     

大孔树脂对有机废水中苯酚的吸附性能

研究了新型大孔树脂XDA-200对苯酚的吸附性能.实验结果表明,大孔树脂XDA-200对苯酚的最佳吸附pH=6.4,在温度298K时其静态平衡吸附容量为277mg/g树脂.用0.5mol/L NaOH溶液作为解吸剂,一次解吸率可达82.8%.树脂吸附苯酚的过程,符合Freundlich经验式以及Langmuir经验式.树脂吸附苯酚的表观反应速率常数为k298=2.38×10-2/S,表现吸附活化Ea=1.74kJ/mol,测得热力学参数分别为吸附过程热效应AH=5.31kJ/mol,熵变△S=50.8J/mol·K,以及温度288K,298K和308K时的自由能变为:△G288=9.32kJ/mol,AG198=9.83kJ/mol,AG308=-10.34kJ/mol.     

Ls-40大孔树脂吸附分离二甲胺

采用Ls-40大孔树脂对水溶液中的二甲胺(DMA)进行吸附分离,研究了树脂的吸附和再生.测定了吸附等温线和动态穿透曲线,考察了吸附时间、树脂用量、温度、废水pH值对分离效果的影响.结果表明:对初始浓度为540mg/L的二甲胺废水,当树脂用量为1.75 g/L水溶液时,二甲胺去除率接近100%;溶液pH值大于9.2对于二甲胺的吸附有利.采用5%稀硫酸溶液对吸附后树脂进行再生,树脂再生率达到95%以上,且吸附量保持稳定.     

梳状弱碱性树脂对丁二酸高浓度循环解吸

建立了一种有效的、低能耗的从梳状弱碱性（MKF-D30X）树脂上解吸丁二酸的工艺。考察了解吸剂用量（体积）、解吸温度、分段解吸及分段循环解吸对MKF-D30X树脂解吸附丁二酸的影响。结果表明,MKF-D30X树脂对溶液中的丁二酸（25 mg·ml^-1）有很好的吸附作用,吸附量高达425 mg·（g干树脂）^-1。当解吸温度为50℃,每个阶段用10 ml、1.0 mol·L^-1 HCl解吸剂,两阶段解吸3 g吸附饱和的树脂,第1阶段解吸得到的丁二酸浓度可高达52.4 mg·ml^-1,将丁二酸浓度提高到原液浓度的209.6%;在此基础上再进行分段循环解吸,不仅可以维持第1阶段获得的高浓度丁二酸,且可同时获得第2阶段2倍收率的高浓度丁二酸,达到了高浓度、高效率解吸丁二酸的目的。另研究表明,分段循环解吸液再作为解吸剂,其中丁二酸的浓度对丁二酸解吸效果没有明显影响。     

大孔树脂对桃金娘叶总黄酮的静态吸附性能研究

分别研究了X-5和AB-8两种不同树脂对桃金娘叶总黄酮的静态吸附和解吸性能。结果表明,X-5树脂具有较好的吸附和解吸参数,是一种分离纯化桃金娘叶总黄酮较好的树脂,其最佳条件为温度为25℃、吸附时间为6 h、黄酮原液pH=6时,吸附率最大,为66.07%,此时选用95%的乙醇做解吸剂,于30℃温度下解吸12 h时,解吸效果最佳。     

赤泥处理含镉废水的实验室研究

采用静态吸附方法研究了赤泥用量、pH、反应时间和温度对去除废水中镉效果的影响。结果表明,赤泥对镉离子有较好的吸附性能,吸附率达到95.32%。当镉离子初始质量浓度为10 mg/L时,赤泥合适的投加量为1 g/L,反应时间为1 h,温度越高吸附率越高;溶液pH越高吸附率越高,在碱性环境中会发生沉淀作用。     

腐植酸对土壤重金属镉的淋溶效果及吸附解吸机制研究

为了揭示腐植酸对土壤重金属镉(Cd)的淋溶效果及吸附解吸机制,本研究采用土柱模拟淋溶方法和吸附解吸试验方法,开展不同腐植酸用量对土壤重金属Cd的淋溶试验,以及p H变化对土壤Cd吸附解吸效应。结果表明,不同腐植酸用量导致土壤淋溶液中Cd含量有别,淋溶液中Cd含量并不随土壤腐植酸用量的增加而减少,而是当腐植酸的用量达到一定浓度时,淋溶液中Cd含量减少趋稳。在酸性条件下,各处理腐植酸对Cd的吸附性显著;在碱性条件下,当p H=11时,各处理土壤对Cd的吸附量达到最大且基本稳定。解吸试验显示,随着p H增加,各处理的解吸量不断减小,当p H=11时,各处理土壤对Cd的解吸量最小,处理间差异不显著。     

梳状弱碱性树脂(MKF-D30X)对丁二酸的静态吸附

以氯乙酰化聚苯乙烯树脂为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法制备梳状链环氧树脂,再经胺化后得到一种新型、高担载、高自由度的梳状叔胺型弱碱性阴离子交换树脂(MKF-D30X)。考察了MKF-D30X树脂对丁二酸的静态吸附性能,如溶液pH、温度、浓度及吸附时间对吸附平衡的影响。结果表明:该树脂对丁二酸的吸附量随丁二酸浓度升高、时间延长、温度降低、pH降低而升高;吸附过程在实验浓度范围内符合Langmuir方程;丁二酸吸附在130 min达到平衡,吸附行为近似于拟二级动力学方程,并确定此离子交换过程为颗粒扩散控制;当丁二酸的浓度为20 g·L-1时,MKF-D30X树脂的最大吸附容量可高达421 mg·g-1(吸附液与吸附剂的比为200 mL·g-1),比商品级产品D301-1树脂的吸附量高40%。用1.0 mol·L-1的盐酸溶液做洗脱剂,脱附率达到98%,并可重复使用5次性能未减。该树脂吸附量高、解吸率高可归因于其柔性梳状长链的功能基团具有向四周呈星状扩散且自由度大的特点。     

梳状弱碱性树脂对丁二酸高浓度循环解吸

建立了一种有效的、低能耗的从梳状弱碱性(MKF-D30X)树脂上解吸丁二酸的工艺。考察了解吸剂用量(体积)、解吸温度、分段解吸及分段循环解吸对MKF-D30X树脂解吸附丁二酸的影响。结果表明,MKF-D30X树脂对溶液中的丁二酸(25 mg·ml-1)有很好的吸附作用,吸附量高达425 mg·(g干树脂)-1。当解吸温度为50℃,每个阶段用10 ml、1.0 mol·L-1 HCl解吸剂,两阶段解吸3 g吸附饱和的树脂,第1阶段解吸得到的丁二酸浓度可高达52.4 mg·ml-1,将丁二酸浓度提高到原液浓度的209.6%;在此基础上再进行分段循环解吸,不仅可以维持第1阶段获得的高浓度丁二酸,且可同时获得第2阶段2倍收率的高浓度丁二酸,达到了高浓度、高效率解吸丁二酸的目的。另研究表明,分段循环解吸液再作为解吸剂,其中丁二酸的浓度对丁二酸解吸效果没有明显影响。     

钒渣钠化焙烧熟料浸出液除磷工艺研究

以钒渣钠化焙烧熟料浸出后得到的含钒溶液为原料,分析了二水硫酸钙在碱性条件下对含钒溶液中磷的去除机制,研究了二水硫酸钙用量、溶液pH、反应时间、反应温度等因素对磷去除率、钒损失率以及溶液中五氧化二钒与磷质量浓度比的影响。研究结果表明：在弱碱性条件下,二水硫酸钙可有效去除含钒溶液中的磷,磷去除率达到70%以上、钒损失率小于1%、五氧化二钒与磷质量浓度比大于2 300,满足后续沉钒的要求。确定的除磷工艺条件：二水硫酸钙与磷物质的量比为5.3,溶液pH为9.0,反应时间为30 min,反应温度为25 ℃。除磷后的含钒溶液经沉钒、洗涤、煅烧得到五氧化二钒产品,沉钒率大于99%,五氧化二钒产品质量满足YB/T 5304—2011《五氧化二钒》中99级的要求。     

吗啡啉螯合树脂对水中钨离子的吸附及解吸性能

通过制备吗啡啉螯合树脂作为吸附材料对水中钨离子进行吸附与解吸实验，考察吸附pH、共存离子、吸附温度对饱和吸附容量的影响，并对其进行了傅里叶红外光谱（FTIR）、热重分析仪（TGA）、电位分析仪（Zeta）、扫描电子显微镜（SEM）等手段的表征。结果表明PS-MPL树脂对钨离子的最佳吸附pH=4.0，308 K下饱和吸附量为349.2 mg·g^-1，平衡时间为13 h。吸附过程遵循二级动力学模型，吸附等温线与Langmuir模型较为吻合。通过2%（质量分数）NaOH溶液进行解吸，解吸率达到100%。PS-MPL树脂吸附钨离子具有高选择性、高吸附性、高洗脱率等优点。