D201離子交換樹脂分離釩、磷、硅的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.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。本文采用D201樹脂吸附釩、磷、硅，并對(duì)其吸附性能和機(jī)理進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容與研究結(jié)果如下： 單一元素水溶液體系中，D201樹脂對(duì)釩、磷、硅的交換吸附受pH值、樹脂用量、時(shí)間、溫度因素的影響。pH=1.9-2.1時(shí)，樹脂對(duì)釩的吸附最好，與其在溶液中的賦存狀態(tài)有關(guān)，吸附平衡時(shí)間為11h；磷在pH=6

2、.9-7.1時(shí)，吸附最好，吸附平衡時(shí)間30min；硅則是在pH=11.4-11.6時(shí)吸附最好，吸附平衡時(shí)間40min。升溫對(duì)樹脂吸附釩、磷有利，低溫對(duì)吸附硅有利。 多元素混合模擬水溶液體系中，磷和硅對(duì)樹脂吸附釩的影響不大，因此不需要預(yù)先除雜。在pH=1.9-2.1時(shí)，釩磷和釩硅的分離系數(shù)分別為48.33和106.77。 實(shí)際體系中動(dòng)態(tài)吸附解吸試驗(yàn)表明，吸附時(shí)料液流速應(yīng)≤2BV/h，解吸時(shí)流速應(yīng)控制在2-3BV/h之間，5

3、％NaOH+10％NaCl做解吸劑，能將D201樹脂上的釩、磷、硅基本完全解吸。 熱力學(xué)研究表明D201樹脂對(duì)釩、磷、硅的吸附行為可用Langmuir或Freumdlich等溫方程描述。D201樹脂對(duì)釩、磷、硅的吸附過程是自發(fā)過程(△G<0)，熵變?yōu)檎?△S>0)。D201樹脂吸附釩、磷是吸熱過程(△H>0)，吸附硅是放熱過程(△H<0)。 動(dòng)力學(xué)研究表明D201樹脂對(duì)釩、磷、硅的吸附交換過程符合二級(jí)吸附交換動(dòng)力學(xué)過程