徐芳苓++田建榮??

摘要：以鉬酸銨廢水為研究對象，從多種離子交換樹脂中選擇吸附效果較好的樹脂，并在不同pH值、溫度、接觸時間條件下，分析吸附影響因素對吸附的影響，從而得到較好的樹脂吸附參數，并應用于生產實踐。

關鍵詞：鉬；廢水；樹脂；影響因素

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.29.091

鉬作為一種寶貴的稀有金屬，因其優(yōu)越的耐高溫、耐腐蝕等性能被廣泛的應用于多個領域，隨著社會的發(fā)展和科技的進步，對鉬產品的需求量日益提高。國內鉬酸銨生產通常采用濕法冶金進行生產，生產過程會產生大量的廢水，其量大約為4m3廢水/噸產品，鉬含量通常為0.5-2.0g/l，含有較多的鉬金屬。對于鉬酸銨廢水中鉬的回收利用常采用化學沉淀法、萃取法、離子交換樹脂吸附法等。在回收利用過程中對雜質的含量要求較高，因此，符合工業(yè)生產要求的離子交換樹脂吸附法成為應用最為廣泛的鉬回收辦法。在離子交換樹脂吸附應用過程中，開發(fā)和應用的樹脂種類較多，有陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂，鰲合型樹脂等，這些樹脂均能吸附廢水中的鉬，并能達到較好的回收效果。

本文以鉬酸銨生產廢水為研究對象，收集多種離子交換樹脂，進行鉬酸銨廢水鉬吸附回收試驗，并進行生產應用。

1試驗部分

1.1試劑與設備

玻璃離子交換柱（Ф16mm×300mm）、量筒、燒杯；

硝酸（分析純）、氨水（分析純）、氫氧化鈉（試劑）；

離子交換樹脂：D314、LS-9000、LS-9000C、SH-819、354樹脂（樹脂粒度20-50目，使用前經純水、硝酸、氨水或堿液轉型預處理）；

含鉬廢水：鉬酸銨生產廢水；

全差式分光光度計。

1.2試驗方法

1.2.1實驗原理

在酸性條件下，鉬以多鉬酸根形式存在于廢水中，主要有：Mo2O72-、Mo4O132-、Mo7O246-、Mo8O264-，在離子交換過程中，多鉬酸根被樹脂吸附。

MoxOya- + R-M→MoxOy-R +M a-（1）

1.2.2實驗方法

取一定量預處理好的離子交換樹脂裝入交換柱中，按圖連接好裝置后，調整液體流速，進行離子交換實驗。通過對過柱液鉬含量進行分段檢測分析，判斷樹脂對鉬的吸附效果。

2結果與討論

2.1離子交換樹脂的選擇

不同樹脂進行離子交換實驗檢測結果。

在離子交換樹脂的選擇上，首先考慮樹脂的吸附選擇性，選擇行較好，則可以較好的從廢水中吸附出鉬。從表1 結果可以看出，不用樹脂對鉬酸銨廢水中鉬的吸附選擇性能力不同，其吸附效果依次是：LS-9000、D314-1、D314-2、SH-819、354、LS-9000C，其中LS-9000樹脂對鉬酸銨廢水中鉬具有較好的吸附性能，因此，實驗選用LS-9000陰離子樹脂進行鉬的吸附實驗。

2.2LS-9000陰離子交換樹脂吸附鉬酸銨廢水中的Mo

通過調節(jié)鉬酸銨廢水pH值、接觸時間、吸附溫度等條件，分析各工作條件對離子交換過程的影響。

2.2.1pH值對樹脂吸附性能的影響

在鉬酸銨廢水中加入硝酸或氨水，調節(jié)廢水pH值，分別調節(jié)pH值為1、2、3、4，進行吸附實驗。實驗結果如圖1。

圖1不同pH值條件下，LS-9000樹脂吸附鉬過柱曲線圖

從圖1可以看出，在pH值為1時，過柱液中鉬含量顯著降低，但是不能全部吸附，原因是，在強酸性條件下，廢水中鉬逐漸轉化為鉬酸微顆粒，在交換過程中不能被離子交換樹脂吸附，并在靜置過程中形成沉淀附著于容器內壁。而在pH值大于3時，溶液中鐵離子快速變?yōu)镕e3+離子，影響樹脂的吸附性能，導致過柱液鉬含量逐漸升高。在pH值為2時，LS-9000樹脂可以較好的吸附廢水中的鉬，其吸附曲線平穩(wěn)，在第9個點樣時，過柱液鉬含量稍有升高達到0.05g/l。

2.2.2接觸時間對吸附性能的影響

實驗采用鉬酸銨生產廢水，廢水鉬含量為2.05g/l，在室溫25℃、pH值為2、穿透點為0.2g/l條件下進行實驗。實驗結果如表2。

從表3 可以看出，接觸時間越長，樹脂吸附性能越好。分析原因為：接觸時間越長，則廢水中含鉬基團與樹脂官能團接觸時間越長，可以較為完全的利用樹脂減緩官能團，使得交換反應越充分。根據吸附效率，可以采用60-90min作為吸附接觸時間，并以此調節(jié)廢水流速。

2.2.3溫度對吸附性能的影響

在實驗條件不變的情況下，加熱鉬酸銨廢水，分別控制溫度為25℃、35℃、45℃、55℃，進行樹脂吸附實驗。實驗結果如圖2。

圖2不同溫度樹脂吸附過柱曲線

從過柱曲線可以看出，隨著廢水溫度的升高，過柱液鉬含量升高，當溫度超過35℃，過柱液中鉬含量明顯高于常溫吸附過柱液鉬含量，并在較小過柱體積下達到穿透點。

2.3LS-9000樹脂的解析

本實驗用稀氨水作為LS-9000樹脂的解析劑，解析前先用2倍樹脂體積純水洗滌離子交換樹脂，將殘留鉬酸銨廢水沖洗干凈，然后用稀氨水進行離子交換柱的解析。解析時，每150ml解析液后取30ml進行送樣。

從表3可以看出，稀氨水可以較好的析出樹脂上吸附的鉬，洗脫時鉬主要存在于前期解析液中。因此，利用稀氨水解析能夠將鉬集中在較小體積范圍的解析液中，這樣更有利于工藝應用過程。

實驗時，進行解析液的循環(huán)使用，以此提高解析液鉬含量，并對循環(huán)使用后的解析液進行全分析。解析液鉬檢測及全分析檢測結果如表4、表5。

通過對A1、A2、A3三個解析液重復循環(huán)解析后，解析液鉬含量均隨玄幻次數的增加而增大。從解析液全分析檢測結果看，解析液中雜質含量較低，能夠滿足國內鉬酸銨生產工藝要求。

3結論

酸性條件下，LS-9000樹脂對鉬酸銨廢水中鉬具有較好的吸附作用，在pH值為2-3、接觸時間為60-90min，溫度在25-35℃條件下，LS-9000樹脂吸附鉬酸銨廢水中鉬的效果最好；

飽和樹脂用稀氨水進行解析，在三次重復循環(huán)解析后，解析液中鉬含量和雜質含量均能能夠滿足國內鉬酸銨生產需要。

參考文獻

[1]李鴻江，溫致平，趙由才.大孔吸附樹脂處理工業(yè)廢水研究進展[J].安全與環(huán)境工程，2010，17（3）：2124.endprint