石煤鈉法提釩柱后廢液鎳、鎘離子交換的影響因素研究.pdf

1、釩是一種銀灰色的金屬，有延展性，質(zhì)堅(jiān)硬，無(wú)磁性，耐鹽酸和硫酸、耐腐蝕，不被空氣氧化，溶于氫氟酸、硝酸和王水。主要用于在特種鋼、化工、特種玻璃、陶瓷、紡織、橡膠、油漆、照相、電影、醫(yī)藥、電池等產(chǎn)品中廣泛使用。
　　我國(guó)儲(chǔ)藏有豐富的釩、占有全球儲(chǔ)藏量11.6％，礦種主要為釩鈦磁鐵礦態(tài)釩和石煤態(tài)釩。釩鈦磁鐵礦主要集中在四川攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)，石煤釩分布于19個(gè)省市（區(qū)）。
　　石煤提釩是我國(guó)釩冶煉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向，是石煤綜合

2、利用的一個(gè)重要途徑，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)目前的工業(yè)提釩主要采用氯化鈉焙燒+水浸、氧化鈣（碳酸鈣）焙燒+酸浸、空白焙燒+酸浸、硫酸浸取等工藝。其中氯化鈉焙燒工藝釩收率最高、成本低、使用企業(yè)最多、具有較強(qiáng)生命力。但是，該工藝選用氯化鈉作為添加劑，在提釩的離子交換柱后液有一定濃度的鎳、鎘等重金屬離子，濃度為Ni2+1.0～8.0mg/L、Cd2+0.01～0.5mg/L。如果離子交換柱后廢液不處理、直接向環(huán)境排放，對(duì)周?chē)h(huán)境有一定污染，國(guó)

3、內(nèi)外對(duì)此的研究屬空白。本文針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，研究了離子交換柱后廢液中鎳、鎘等重金屬離子的去除條件，以期找出影響去除鎳、鎘等重金屬離子的去除工藝。
　　研究表明D113大孔徑弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)Ni2+、Cd2+的交換容量大，交換容量受pH影響較大，最佳pH在6.5～8.0，最大值在pH7.2，樹(shù)脂的交換容量主要受羧酸根的電離度和Ni2+、Cd2+的氫氧化物的溶度積常數(shù)影響，柱后液濃度、溫度影響對(duì)樹(shù)脂的交換容量影響較小;001×7強(qiáng)酸

4、性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂較小，受pH、柱后液濃度、溫度影響較小。
　　研究表明處理Ni2+、Cd2+混合液時(shí)用D113樹(shù)脂優(yōu)先與Ni2+交換，前20min主要與Ni2+交換、Ni2+濃度急速降低;當(dāng)Ni2+濃度是Cd2+濃度的60％時(shí)，樹(shù)脂對(duì)兩種離子同時(shí)交換;Ni2+優(yōu)先被交換完全、之后Cd2+全部交換。離子交換的能力順序?yàn)?Ni2+＞Cd2+，樹(shù)脂對(duì)Ni2+離子交換的能力是Cd2+的6.59倍，即K=KNi2+Na+/KCd2+Na+=

5、6.59。
　　研究表明，廢水溫度低、離子交換比較緩慢:10°的交換曲線(xiàn)比30°、50°曲線(xiàn)下降略微緩慢;溫度升高物質(zhì)溶解度增加:交換100min時(shí)50°條件下Ni2+的濃度略微大。溫度對(duì)樹(shù)脂處理廢水的影響總體比較小。。
　　鹽酸、氯化銨、氯化鈉的解析能力依次為鹽酸＞氯化銨＞氯化鈉，并且鹽酸的解析速度大于氯化銨和氯化鈉，氯化銨解析速度略大于氯化鈉，但是兩者差距不大。D113樹(shù)脂——離子解析有酸性作用和離子性作用兩種，由于樹(shù)脂

6、屬弱酸性的，解析時(shí)酸性作用大于離子性。解析劑濃度的影響主要表現(xiàn)在起始的解析速度，主要影響解析劑進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部、離子進(jìn)入溶液本體的速度，二是解析劑陽(yáng)離子(H+)與Ni2+離子的交換速度，解析速度順序?yàn)?3％鹽酸＜5％鹽酸＜10％鹽酸。濃度超過(guò)5％之后解析速度相差不大。解析劑濃度對(duì)解析劑進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部的速度影響較大。對(duì)最終解析效果影響不大。解析劑溫度的影響主要表現(xiàn)在起始的解析速度，溫度對(duì)最終解析效果影響不大。
　　柱后液經(jīng)D113樹(shù)脂處理