离子交换树脂在红土镍矿湿法冶金过程中的应用研究

本文考察了某商用离子交换树脂吸附、解吸、再生的工艺可行性,对树脂的形貌进行了表征,并考察了树脂在红土镍矿湿法冶金过程中适合的应用位置。实验结果表明:树脂工艺可同时实现镍钴回收富集和杂质初步去除的目的;该树脂对镍的吸附容量在50～60 mg/g之间,钴7.5 mg/g左右;吸附后的树脂可用稀硫酸解吸,镍、钴的一次解吸率分别可达到70%和80%以上;经过三次解吸和三次洗涤后,镍钴总解吸率分别可达84%和91%;解吸之后,用Na OH溶液对树脂进行转型,再次用于吸附,树脂对镍钴的吸附性能可接近初始水平;在目前常见红土镍矿湿法冶金工艺中,树脂适合用于一次除铁铝工序之后。树脂工艺有望缩短现有工艺流程,减少固液分离次数。     

用离子交换树脂从拜耳法种分母液中吸附钼的研究

研究了多种离子交换树脂在强碱性条件下从拜耳法种分母液中吸附钼的性能。结果表明,1#树脂的吸附性能最好,理想条件下的工作吸附容量为10 g/L(湿树脂)以上;负载树脂用C溶液解吸,可以得到钼质量浓度8~10 g/L的解吸液,钼解吸率在72.3%以上。另外,也考察了溶液的运行方式、树脂重复使用效果等。     

离子交换法从含钼酸浸液中提取钼

含钼酸浸液为高温合金废料经氧化酸浸所得,其Mo浓度为0.67 g·L~(-1),采用离子交换法从含钼酸浸液中选择性提取钼;采用碳酸钠溶液调整含钼酸浸液p H后,先用D296树脂从含钼酸浸液中吸附钼,再用氨水和氯化铵混合溶液解吸钼,所得钼酸铵溶液经蒸发浓缩后冷却结晶制得钼酸铵白色晶体,使酸浸液中钼得到有效回收。实验结果表明:通过静态吸附法选择D296强碱性阴离子交换树脂作为Mo的吸附树脂;当树脂床体积为10 ml,反应温度为25℃、料液p H为2、吸附流速为45 ml·h~(-1)时,Mo吸附率达到98.45%;通过Mo吸附曲线测定D296树脂吸附Mo的饱和容量为50 mg·g-1;当氨水浓度为5%,氯化铵浓度为30 g·L~(-1),树脂床体积为10 ml,氨水和氯化铵混合溶液用量为80ml,解吸流速为10 ml·h~(-1),解吸后液中Mo浓度为3.282 g·L~(-1),Mo解吸率达到99.52%;当钼酸铵溶液含钼浓度达到60 g·L~(-1)以上,再冷却至常温结晶12 h以上,所得钼酸铵白色晶体纯度达到97.95%。     

石煤浸出液离子交换法提钒的研究

选择了几种离子交换树脂,对石煤酸浸含钒液在不同条件下进行离子交换实验.结果表明:采用离子交换法能够很好地除去浸出液中大部分杂质,并能使钒得到富集;不同树脂对钒的吸附均受吸附时间、溶液pH值等实验条件的影响,不同解吸剂与解吸时间也会影响树脂解吸的效果;1#树脂吸附率在4h左右可达到99%的最大吸附能力,选择合适的解吸剂可在4h内使钒的解吸率达到95%以上;解吸液经过净化,沉钒,煅烧后得到的五氧化二钒纯度在99%以上.     

一种新型树脂从钨酸盐溶液中分离钼的研究

采用静态法和动态法,对一种新型树脂从钨酸盐溶液中分离钼的性能进行了研究。结果表明:静态吸附时,树脂对钨钼的吸附在2.5 h可达到平衡,分离系数为14左右。上行法上柱吸附钼的穿透交换容量为8.56 g/L湿树脂,[Mo]/[WO3]从0.0386(料液)降到1.2×10-4(合格流出液)。经过纯净水洗涤后,用稀NaOH溶液作解吸剂,钼的解吸率可达95%,解吸液中Mo的浓度最高可达24 g/L以上,[Mo]/[WO3]从0.038 6(料液)提高到25.03(解析液),富集倍数可达648倍。树脂在重复使用3次的情况下,树脂吸附性能不变。     

离子交换法分离高镁低镍硫化矿生物浸出液中的镍镁

高镁低镍硫化矿细菌浸出液中有价金属镍离子浓度为300 mg·L-1左右,杂质金属镁离子浓度高达10~20 g·L-1,过高的镁离子浓度使细菌大量死亡,浸出无法继续,且常规方法难以对镍离子进行提取。本文采用离子交换树脂CN-27对浸出液进行吸附,镍镁吸附比例约为1∶10,小于原液中的镍镁比例1∶50。利用不同浓度硫酸溶液进行树脂解吸,当硫酸浓度为9 g·L-1时,镁离子首先从树脂上洗脱下来,而镍离子几乎不被洗脱;当硫酸浓度为36 g·L-1时,镍离子开始从树脂上洗脱下来。实验测得该条件下树脂对镍离子的穿透交换容量为0.487mmol·g-1(0.613 mmol·ml-1)。用较高浓度的硫酸对吸附在离子交换树脂上的镍离子进行解吸,其流出液中镍离子平均浓度为4.84 g·L-1,富集比在8倍以上,镍离子的解吸率达到97.47%。     

用D301树脂从含钒萃余液中回收钒的试验研究

含钒溶液经溶剂萃取提取钒后,萃余液中仍含有少量钒.研究了用D301大孔阴离子交换树脂从含钒萃余液中回收钒.考察了D301树脂对钒的最佳吸附时间、穿透体积及解吸效果.试验结果表明:D301树脂对萃余液中的钒有很好的吸附作用,吸附率在98%以上,饱和吸附容量为112.4 mg/mL湿树脂;含钒萃余液体积在48倍床体积时,吸附尾液中钒质量浓度不超过5 mg/L,处理后可排放;用1 mol/L的NaOH溶液可将钒从树脂上有效地解吸下来,解吸液钒浓度高,可返回萃取钒.     

离子交换法从石煤直接酸浸液中提取钒的工艺研究

研究了用离子交换法从石煤直接酸浸液中提取钒,考察了树脂类型、吸附接触时间、pH等因素对钒吸附率的影响。试验结果表明：采用离子交换法处理石煤酸浸液,能很好地去除溶液中的大部分杂质,使钒得到富集。在溶液pH-2．1、吸附接触时间60min条件下,树脂对V2O5的最大吸附工作容量为270mg／mL湿树脂,钒吸附率在99％以上。以100g／LNaOH溶液为解吸剂进行解吸,解吸液中Vzos质量浓度达100g／L以上。解吸液经沉淀、洗涤、干燥、煅烧,最后得到v20。质量分数在99％以上的钒产品。     

用D314离子交换树脂从沉钼后液中回收钼

研究了以D314离子交换树脂从某沉钼后液中吸附回收钼。试验结果表明:D314树脂对钼的吸附效果较好,溶液pH控制在4.0左右,钼吸附率为93.40%;负载树脂用0.8g/L氨水溶液进行解吸,钼解吸率达94%。     

离子交换树脂吸附镍钼矿氯浸液中钼的研究

研究了多种离子交换树脂在弱酸条件下吸附镍钼矿氯分解液中钼的吸附性能,结果显示D314树脂在弱酸条件下吸附钼的性能最好,D314树脂在理想吸附条件下的工作吸附容量可以达到160 mg.ml-1湿树脂以上。负载树脂用10%氨水解吸,可得到含Mo大于120 g.L-1以上的解吸高峰液,解吸率达到99.5%以上。另外,杂质磷和砷在离子交换过程中的行为和钼基本一致,因此离子交换过程中不能达到钼与磷砷分离。     

用强酸性阳离子交换树脂从不锈钢酸洗废水中富集铬

研究了用强酸性阳离子交换树脂(001×7)吸附不锈钢酸洗废水中的铬,考察了树脂的饱和吸附容量、吸附时间对树脂吸附铬的影响,分析了等温吸附平衡及负载树脂的解吸再生。结果表明:298 K温度下,001×7树脂对废水中Cr3+的饱和吸附容量为60.34 mg/g;吸附90 min可达离子交换平衡;废水中铬质量浓度为700mg/L时,树脂的平衡吸附量为90 mg/g;根据吸附动力学,初步判定吸附过程为液膜控制;用质量浓度为9g/L的硫酸钠溶液可以从负载树脂上解吸铬,铬解吸率达99%以上,解吸后的树脂可重复使用。     

超导磁吸附卤水提锂研究

以某盐湖提钾后老卤为研究对象,其中锂含量仅有0.15g/L,镁锂比达到800∶1。磁性铝系吸附剂的饱和吸附容量为4.3mg/g,提锂后吸附剂利用超导磁选机实现与卤水的固液分离,同步实现洗盐和解吸,最终得到含锂解吸液产品。研究表明,超导磁选机采用钢网片聚磁介质,背景磁场强度2 400kA/m,吸附剂浓度10%,下料速度10cm/s的情况下,吸附剂的截留率达到99%以上。在500mL淡水洗盐,1.5L淡水解吸,解吸液中Li^+0.28g/L,Mg^2+0.57g/L,全流程卤水中锂的回收率在80%以上;吸附剂在磁选机进行100次吸附解吸循环,吸附剂累计丢失8.9%。该工艺有一定的工业利用价值。     

从低品位钼铅矿中提取钼的试验研究

研究了从氧化钼矿石中回收钼,考察了NaOH质量浓度、温度、时间、液固体积质量比对钼浸出率的影响。试验结果表明:在NaOH质量浓度80g/L、温度95℃、液固体积质量比3∶1条件下浸出矿石120min,钼浸出率达80%以上;浸出液先以Na2S溶液沉铅,再以HCl溶液调节pH=8除硅,然后再用HCl溶液调节pH=2.5,用D314大孔弱碱性阴离子交换树脂吸附钼,用10%NaOH溶液在40℃下解吸钼,钼吸附率及解吸率分别达到95%和97%。     

离子交换法从石煤含钒浸出液中提钒的研究

采用离子交换法对从石煤矿含钒浸出液中提钒进行了研究。着重考察了树脂类型、吸附接触时间、pH值等对钒吸附率的影响。试验结果显示:在pH=4,吸附接触时间为60 min时,树脂对钒的吸附工作容量大于260 mg.ml-1湿树脂,钒回收率大于99%。采用3 mol.L-1的NaOH溶液做解吸剂,解吸效果很好,解吸液钒浓度最高可达150 g.L-1以上。硫酸型和氯型树脂对钒的吸附性能无太大的差别。在工业化扩大试验中,该树脂吸附工作容量达到280 mg.ml-1湿树脂以上,解吸液V浓度最高达到200 g.L-1以上。工业化扩大试验证明:采用特种离子交换树脂进行石煤提钒新工艺不但可缩短工艺流程,而且可大大提高金属回收率。该技术如能在石煤提钒行业推广将对其产生一定的影响,具有显著的经济意义。     

高温合金酸浸液回收高纯铼酸铵试验研究

采用D296树脂吸附—NH4SCN溶液解吸—KReO4晶体析出—C160树脂除杂等工序从高温合金酸浸液中回收高纯铼酸铵。结果表明,铼吸附率可达99.03%;当NH4SCN溶液浓度为8%、NH4SCN解吸液与负载树脂体积比10∶1、解吸流速1BVs/h时,铼解吸率为99.55%;采用10倍理论用量KCl进行浓缩结晶得到KReO4,铼结晶率达到95.14%;再经C160树脂除杂—氨水中和—浓缩结晶—1次重结晶,制得纯度达99.995%的高纯铼酸铵。     

高温合金酸浸液回收高纯铼酸铵的试验研究

采用D296树脂吸附—NH4SCN溶液解吸—KReO4晶体析出—C160树脂除杂等工序从高温合金酸浸液中回收高纯铼酸铵。结果表明,铼吸附率可达99.03%;当NH4SCN溶液浓度为8%、NH4SCN解吸液与负载树脂体积比10∶1、解吸流速1BVs/h时,铼解吸率为99.55%;采用10倍理论用量KCl进行浓缩结晶得到KReO4,铼结晶率达到95.14%;再经C160树脂除杂—氨水中和—浓缩结晶—1次重结晶,制得纯度达99.995%的高纯铼酸铵。     

从高浓度硫酸体系中提取铀的螯合树脂的研制

借助化学改性手段合成以聚苯乙烯为骨架的氨基磷酸酯(SAPP)螯合树脂,利用红外光谱、比表面积仪等对树脂结构进行表征,考察了SAPP树脂的耐酸性、对铀的吸附与解吸性能。结果表明:溶液酸度接近100g/L(以硫酸计)时,SAPP树脂对铀的吸附容量可保持在110 mg/g(干)以上;在实际的铀矿石浸出液中,SAPP树脂对铀的吸附容量达60mg/g(干);用2mol/L硫酸溶液对负载铀的SAPP树脂进行静态淋洗,铀解吸率可达100%。     

石煤提钒后液中钼的回收

用离子树脂交换法回收石煤提钒后液中的钼,首先通过树脂选择实验选出最佳树脂D314,然后用动态方法研究不同条件对D314树脂吸附性能的影响。结果表明在pH=3、吸附接触时间90 min、钼浓度10.24 g/L时,D314树脂对钼的吸附性能最好,工作吸附容量可达162.8 mg/mL,负钼树脂在解吸剂氨水浓度为12%、解吸时间90 min时,解吸效果较好。     

用于吸附腐殖酸的含丙烯酸骨架树脂的合成

合成了一种含有氢键供体的吸附腐殖酸的树脂,借助红外光谱和偏光显微镜对树脂结构进行表征,采用碱性含铀溶液对树脂吸附腐殖酸的性能进行测试。结果表明:含有氢键供体的树脂在含腐殖酸的碱性溶液中不吸附铀;该树脂能与水溶液中的腐殖酸通过氢键相结合实现对腐殖酸的吸附分离;在腐殖酸质量浓度200mg/L、铀质量浓度1.2g/L的溶液中,该树脂对腐殖酸的吸附容量为101.0mg/g干树脂;负载树脂用80g/L NaOH+3g/L H_2O_2溶液解吸,腐殖酸解吸率达99%。     

用离子交换法从废催化剂酸浸液中提取钒

研究了采用离子交换树脂从废催化剂酸浸液中提取钒,考察了离子交换树脂类型、酸浸液pH、温度、料液流速、吸附时间、解吸剂类型等对钒提取的影响,提出了两柱串联吸附与解吸剂多次连续加入及分段解吸工艺。试验结果表明:用转换为氯型的Dex-V树脂,在酸浸液pH=2.5、温度30℃、溶液流速2.0mL/min条件下可选择性吸附钒;含钒树脂用2%NaOH+8%NaCl溶液解吸、解吸液中的钒经过沉淀与煅烧可制备质量优于YB/T 5304—2011冶金99级标准的V_2O_5产品。