耦合BESs回收與分離混合金屬鎢鉬及其產(chǎn)氫效應(yīng).pdf

1、稀有金屬鎢和鉬具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，在日常生活和生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但鎢和鉬常共同存在于鎢鉬工業(yè)廢水中，回收與分離鎢和鉬是一技術(shù)難題，傳統(tǒng)的化學(xué)和電化學(xué)方法成本高，流程復(fù)雜，二次污染嚴(yán)重。而近年來新興的生物電化學(xué)系統(tǒng)(BESs)是一種清潔有效的污水處理新技術(shù)，其在回收與分離金屬領(lǐng)域已經(jīng)有很多的報(bào)道，其能夠在陽極處理有機(jī)廢水的同時(shí)，陰極回收與分離金屬，無需任何能量的輸入，無二次污染，并且通過改變連接反應(yīng)器的個(gè)數(shù)和連接方式，可以改變B

2、ESs的陰極電勢(shì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)具有不同氧化還原電位的多種金屬的回收與分離。因此本次實(shí)驗(yàn)將探究耦合型BESs對(duì)混合污水中鎢和鉬的回收與分離。
　　(1)首先探究了9種不同的連接方式，其中單個(gè)BES與3個(gè)并聯(lián)BESs串聯(lián)對(duì)鎢鉬的回收與分離相對(duì)于其他連接方式具有更優(yōu)的效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)蝹€(gè) BES回收了27.6±1.2%的鎢和75.4±2.1%的鉬，鎢鉬分離系數(shù)達(dá)到8.1±0.2，產(chǎn)氫0.34±0.01 m3/m3 d，而3個(gè)并聯(lián)的BES

3、s僅回收了12.3±0.9%的鎢和52.6±2.2%的鉬，鎢鉬分離系數(shù)7.9±0.5。這歸結(jié)于在此種連接方式下，串聯(lián)的單個(gè)BES擁有更負(fù)的陰極電勢(shì)和更大的電流密度，而3個(gè)并聯(lián)的BESs充當(dāng)了電源，其電能有一部分供給了串聯(lián)的單個(gè)BES，因此造成了這兩部分的差別。而在不耦合情況下，單個(gè)BES僅回收了15.3±1.7%的鎢和60.1±1.6%的鉬，3個(gè)并聯(lián)BESs回收了12.9±1.3%的鎢和56.1±2.0%的鉬。與單獨(dú)鎢鉬溶液相比，混合情

4、況下，單個(gè)BES對(duì)鎢的回收是單獨(dú)鎢溶液的4.0倍，對(duì)鉬回收是單獨(dú)鉬溶液的1.2倍，而3個(gè)并聯(lián)BESs分別為3.7倍和1.1倍。
　　(2)耦合系統(tǒng)BES-3-1處理酸性鎢鉬混合廢水的時(shí)間過程表明，系統(tǒng)在1~6 h過程中單個(gè)BES和3個(gè)并聯(lián)BESs對(duì)鎢鉬的沉積呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，其中在第6 h達(dá)到最高值，單個(gè)BES對(duì)鎢沉積率為34.6±1.0%，對(duì)鉬沉積率為80.8±0.8%；3個(gè)并聯(lián)BESs對(duì)鎢沉積率為25.3±1.1%，對(duì)鉬沉積率為

5、59.1±1.4%。超過6 h后鎢和鉬的沉積率均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，這是由于pH升高導(dǎo)致沉積在電極上的鎢鉬又溶解所致。耦合系統(tǒng)BES-3-1適合回收和分離含鉬低含鎢多的酸性廢水，其中在W:Mo=1:0.01時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鉬的完全回收，鎢鉬的完全分離。BES-3-1對(duì)pH=2的鎢鉬混合廢水回收分離效果最好，過低的pH會(huì)導(dǎo)致不銹鋼片電極表面過度的析氫，不利于鎢鉬的沉積，高pH不利于鎢鉬得電子發(fā)生還原反應(yīng)，不利于鎢鉬的沉積。對(duì)不同組合電極材料的研究