離子交換樹脂對釩(Ⅴ)離子的吸附行為及其應(yīng)用.pdf

1、釩是一種稀有高熔點(diǎn)金屬，溶于酸或堿。浸出液中的釩常以五價(jià)的釩酸根陰離子形式存在，可與樹脂上的陰離子交換基團(tuán)相互交換，而與其它雜質(zhì)分離。 本研究對離子交換樹脂法吸附釩的過程的相關(guān)基礎(chǔ)問題進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，以期為進(jìn)一步的研究提供參考。 本文采用D301樹脂吸附釩，并對其吸附性能和機(jī)理進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容及結(jié)果如下： 通過篩選實(shí)驗(yàn)，從四種離子交換樹脂D201、D301、717、312中篩選出大孔弱堿性苯乙烯系陰離子

2、交換樹脂D301。在靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，以釩溶液為基礎(chǔ)，考察了pH值、樹脂用量、吸附時(shí)間、溫度等因素對靜態(tài)吸附效果的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在pH=2.0時(shí)，樹脂對釩的吸附效果最好，這與其在溶液中的賦存狀態(tài)有關(guān)，吸附平衡時(shí)間為13h；樹脂對釩的吸附量隨著吸附交換時(shí)間的增加而增加，隨溫度的增加而增加，即高溫有利于吸附，吸附交換過程為吸熱過程。 靜態(tài)解吸實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明：在解吸劑的選擇中，NaOH、NaCl、NaOH+NaCl的解吸

3、能力為：NaOH+NaCl> NaOH> NaCl，在組合溶劑的解吸能力中，NaCl濃度一定時(shí)，NaOH的濃度越高其解吸效果越好。 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)考察了溫度和流速對動(dòng)態(tài)吸附效果的影響，結(jié)果表明低流速和較高溫度有助于樹脂對釩的吸附。 動(dòng)態(tài)吸附交換實(shí)驗(yàn)的適宜條件為：流速≤2BV/h，溫度為40℃左右。動(dòng)態(tài)解吸時(shí)流速應(yīng)控制在2-3BV/h之間，5％NaOH+10％NaCl做解吸劑，能將D301樹脂上的釩基本完全解吸。 熱

4、力學(xué)研究表明D301樹脂對釩的吸附行為可用Langmuir或Freundlich等溫方程描述。D301樹脂對釩的吸附過程是自發(fā)過程（△G<0），熵變?yōu)檎担ā鱏>0）。D301樹脂吸附釩是吸熱過程（△H>0）。 動(dòng)力學(xué)研究表明D301樹脂對釩的吸附交換過程符合二級吸附交換動(dòng)力學(xué)過程。動(dòng)邊界模型模擬及攪拌速度、樹脂粒徑試驗(yàn)表明D301樹脂對釩的吸附受顆粒擴(kuò)散控制。 石煤浸取液中靜態(tài)吸附試驗(yàn)表明：D301樹脂對釩的吸附效果與