（矿物加工工程专业论文）d201离子交换树脂分离钒、磷、硅的应用基础研究.pdf

硕士学位论文 摘要 摘要 钒是一种稀有高熔点金属，溶于酸或碱。浸出液中的钒常以五 价的钒酸根阴离子形式存在，可与树脂上的阴离子交换基团相互交 换，而与其它杂质分离。本文采用d 2 0 1 树脂吸附钒、磷、硅，并对 其吸附性能和机理进行了研究。研究内容与研究结果如下： 单一元素水溶液体系中，d 2 0 1 树脂对钒、磷、硅的交换吸附受 p h 值、树脂用量、时问、温度因素的影响。p h = 1 9 - 2 1 时，树脂对 钒的吸附最好，与其在溶液中的赋存状态有关，吸附平衡时间为1 1 h ： 磷在p h = 6 9 - 7 1 时，吸附最好，吸附平衡时问3 0 m i n ；硅则是在 p h = 1 1 4 1 1 6 时吸附最好，吸附平衡时间4 0 m i n 。升温对树脂吸附钒、 磷有利，低温对吸附硅有利。 多元素混合模拟水溶液体系中，磷和硅对树脂吸附钒的影响不 大，因此不需要预先除杂。在p h = 1 9 - 2 1 时，钒磷和钒硅的分离系 数分别为4 8 3 3 和1 0 6 7 7 。 实际体系中动态吸附解吸试验表明，吸附时料液流速应2 b v h ， 解吸时流速应控制在2 - 3 b v h 之间，5 n a o h + 1 0 n a c l 做解吸剂，能 将d 2 0 1 树脂上的钒、磷、硅基本完全解吸。 热力学研究表明d 2 0 1 树脂对钒、磷、硅的吸附行为可用l a n g m u i r 或f r e u n d l i c h 等温方程描述。d 2 0 1 树脂对钒、磷、硅的吸附过程是 自发过程( a g 0 ) 。d 2 0 1 树脂吸附钒、磷是吸 热过程( a h 0 ) ，吸附硅是放热过程( a h 0 ) 。 动力学研究表明d 2 0 1 树脂对钒、磷、硅的吸附交换过程符合二 级吸附交换动力学过程。动边界模型模拟及搅拌速度、树脂粒径试验 表明d 2 0 1 树脂对钒、磷的吸附受微球扩散控制，对硅的吸附受微球 扩散和大孔扩散联合控制。 关键词钒，磷，硅，d 2 0 1 树脂，离子交换 硕士学位论文 a b s t r a c t a bs t r a c t v a n a d i u mi sak i n do fr a r ea n dh i g hm e l t i n gp o i n tm e t a lw h i c hc a n b ed i s s o l v e di ns o u ro ra l k a l is o l u t i o n i nl i x i v i u m ，v a n a d i u mi st h ef o r m o fv a n a d i u mr a d i c a lw h i c hc a nb ea d s o r b e da n de x c h a n g e db yt h ea n i o n g r o u pi nt h er e s i na n db es e p a r a t e dw i t hi m p u r i t i e s t h ep a p e rw a s s t u d i e dt h ea d s o r p t i o nb e h a v i o ra n dm e c h a n i s mo fd 2 01r e s i nf o r v a n a d i u m ( v ) ，p h o s p h o r u s ，s i l i c o n m a i nc o n c l u s i o n sw e r eo b t a i n e da s f o l l o w i n g ： i ns i n g u l a re l e m e n ts y s t e m ，e f f e c t so fp h ，r e s i na m o u n t ，t e m p e r a t u r e a n dt i m eo na d s o r p t i o nb e h a v i o rw e r ei n v e s t i g a t e d t h eb e s ta d s o r p t i o n e f f e c to nv a n a d i u mc o u l db eo b t a i n e dw h e np hw a s1 9 - 2 1 ，s i n c ei t s r e l a t e dw i t ht h ec o n d i t i o no fv a n a d i u mi ns o l u t i o n t h eb e s ta d s o r p t i o n e f f e c to np h o s p h o r u sc o u l db eo b t a i n e dw h e np hw a s6 9 7 1w h i l e s i l i c o nw a sp i l l1 4 一1 1 6 n ee q u i l i b r i u mt i m eo fv a n a d i u mw a sa b o u t 1lh ，p h o s p h o r u sw a s30 m i na n ds i l i c o nw a s4 0 m i n h i g h e rt e m p e r a t u r e w e r eb e n e f i c i a lf o rt h ea d s o r p t i o no fv a n a d i u ma n dp h o s p h o r u sw h i l e l o w e rt e m p e r a t u r ew a sg o o df o rs i l i c o n t h e r ew a sl i t t l ee f f e c to fp h o s p h o r u so rs i l i c o no nt h ea d s o r p t i o no f v a n a d i u mi nm u l t ie l e m e n ts y s t e m t h es e p a r a t i o nc o e f f i c i e n to f v a n a d i u ma n dp h o s p h o r u sw a s4 8 3 3a n dt h es e p a r a t i o nc o e f f i c i e n to f v a n a d i u ma n ds i l i c o nw a s10 6 7 7w h e n p h w a s1 9 2 1 t h er e s u l t so ft h ec o l u m nd y n a m i ca d s o r p t i o ne x p e r i m e n t ss h o w e d t h a tt h ef l o wr a t es h o u l db el o w e rt h a n2 b v m t h es u i t a b l ec o n d i t i o n sf o r t h ed e s o r p t i o nw e r e5 n a 0 h - + 1o n a c la st h ee l u e n ta n d2 3 b v mf l o w r a t e l a n g m u i r a n df r e u n d l i c hi s o t h e r m sw e r eb o t hs u i t a b l ef o r d e s c r i b i n gt h ea d s o r p t i o np r o c e s s t h et h e r m o d y n a m i cs t u d ys h o w e d t h a t t h ea d s o r p t i o no fv a n a d i u m ，p h o s p h o r u sa n ds i l i c o nw a ss p o n t a n e o u sa n d t h ee n t r o p yw a sp o s i t i v e 1 1 1 ea d s o r p t i o no fv a n a d i u m ，p h o s p h o r u sw a s e n d o t h e r m a lb u ts i l i c o nw a se x o t h e r m i c as e n c o n d - - o r d e ra d s o r p t i o n - - i o ne x c h a n g ek i n e t i ce q u a t i o nw a s d e v e l o p e df o rt h ep r o c e s s ，a n dt h ee q u a t i o np a r a m e t e r sw e r ee s t i m a t e d ， r e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h ea d s o r p t i o no fv a n a d i u ma n dp h o s p h o r u sw e r e i i 硕士学位论文 a b s t r a c t c o n t r o l l e db yt h ed i f f u s i o nt h r o u g hm i c r ob a l lo fm a c r o p o r o u sr e s i na n d s i l i c o nw a sc o n t r o l l e db yt h ed i f f u s i o nt h r o u g hm i c r ob a l la n dm a c r o p o r e o fm a c r o p o r o u sr e s i n k e yw o r d s v a n a d i u m ，p h o s p h o r u s ，s i l i c o n ，d 2 0 1 r e s i n ，i o n e x c h a n g e i i i 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：塑超 日期：塑蔓年月卫日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：鸯燃导师签名兰垩堇皇兰q 期：丛年互月堡日 硕士学位论文 第一章文献综述 1 1 钒冶金 1 1 1 钒的性质及化合物 第一章文献综述 1 1 1 1 钒的物理性质 钒是一种过渡元素，位于第四周期第五族( v b 族) 。其原子序数2 3 ，原子量 5 0 9 4 1 5 ，熔点1 8 8 7 ，沸点为3 3 7 7 ，密度为6 1 1 0 k g m 3 。 钒是一种浅银灰色的金属，与其它v b 金属一样，具有体心立方结构，没有 任何晶型变化。由于钒在自然界中的分布极为分散且熔点较高，在冶金分类上与 同一副族的铌和钽同属于稀有高熔点金属。 1 1 1 2 钒的化学性质 钒属于d 区元素，钒原子的价电子结构为3 d 3 4 s 2 ，五个价电子都可以参加成 键。钒的化学性质主要由未充满的最外层和次外层电子结构所决定。它与其他副 族元素的性质相似，具有可变的氧化数，能生成+ 2 、+ 3 、+ 4 、+ 5 氧化态的化合 物。其中最高氧化态为+ 5 时相当于d o 的结构，故五价钒的化合物较稳定，实用 价值也最大。不同氧化态的钒在酸性溶液中的电势( e 。) 图如下： v 0 2 + 生斗v 0 2 + ! ：! !，v 3 + 坚三v 2 + 一：! ：! v o 1 1 1 3 钒的化合物 钒具有可变的氧化数和形成络合物的能力，可形成各种组成不同的同多酸及 其盐。钒酸盐在水溶液中酸化时，其钒酸根阴离子会发生一系列复杂的水解和聚 合反应。 质子化作用，如：嘲一+ h + = h v 0 2 , 一 聚合作用，如：2 h v 0 2 , 一= k 0 7 一十h ，0 钒在溶液中的聚合状态不仅与溶液的酸度有关，而且也与其浓度关系密切。 c l a r k 瞳1 等曾总结了这方面的资料，绘出了如图1 1 所示的不同p h 值及含钒浓度 下钒所呈状态的分区图。在溶液中重要的钒的氧化态物种为v 5 + 和v 4 + ，溶液中 钒的浓度和p h 值决定了钒的存在形式口1 。当钒浓度很低时( 如小于1 0 叫摩尔) ， 在各种p h 条件下它均以单核形式存在。在钒浓度高时，产生聚合反应，生成高 聚合度的同多酸离子，其聚合状态与溶液的p h 值相关。在钒浓度一定时，从碱 性溶液中析出的是j 下钒酸盐，从弱碱性溶液中结晶出的是焦钒酸盐，从接近中性 硕士学位论文 第一章文献综述 溶液中结晶析出的是四聚体或三聚体的偏钒酸盐，从弱碱性和酸性溶液中结晶析 出的是多聚钒酸盐，当p h 1 时，溶液中的钒主要以v o 离子存在。这是由于在 强酸介质中，多聚钒酸根离子遭到破坏。 ，秘 图卜i 在不同的p h 和钒的总摩尔浓度下钒( v ) 在水溶液中的分布图 1 2 1 o 0 。8 o 6 o 4 之o 2 目 o 。o o 。2 0 4 一o 6 一o 8 vq li v , o , v o 蛆筻，1 心锄l 蒜入_ 矿h 绿色) 、。 v ( o h ) + 、，+ l ( 簟色) 、 饼 一淤 v 1 0 2 n1 2 0i 234 矿1s91 0 p h 图卜2 钒离子和钒化合物在水溶液中于2 5 c 总压1 0 0 k p a 下的稳定区图( v l = l o q m o l - l 。1 ) 图卜2 为钒浓度为1 o 1 0 。2 m o l l 溶液的电位一p h 图。从图可见，钒酸根仅 2 硕士学位论文 第一章文献综述 在高电位和高p h 值时才稳定。当p h 9 8 5 ) 图1 - 4 名；煤提钒的传统工艺流程 1 2 3 石煤提钒的新进展 由于传统工艺存在许多缺点，如何提高钒的回收率及减少污染成为石煤提钒 的关键。近年来，国内一些科研、生产部门做了大量的试验研究，对石煤提钒的 传统工艺进行改进并取得了一定的结果妇乱2 4 。石煤提钒技术的进步主要有以下几 个方面： ( 1 ) 焙烧添加剂多样化 8 硕士学位论文 第一章文献综述 传统工艺以食盐为含钒石煤氧化钠化焙烧的添加剂，焙烧烟气中的氯化氢和 氯气对周围环境造成严重污染。现在用于生产上的焙烧添加剂有：( 1 ) 食盐、钙 盐二元添加剂，食盐配比从1 0 以上下降n 5 左右：( 2 ) 无添加剂氧化焙烧；( 3 ) 无氯多元添加剂，该多元添加剂以2 3 种盐类为主，针对各地石煤的特性再进行 优化组合乜5 。刎。 ( 2 ) 优化平窖设计参数 对传统平窑的设计参数进行了优化，使之更适合于无食盐焙烧工艺的需要。 采用改进后的平窑，不仅减少了占地面积，而且焙烧矿的酸溶钒转化率可达到试 验室试验的水平。 ( 3 ) 改进焙烧矿的浸出工艺 浸出工艺的改进主要有：( 1 ) 用稀酸浸出代替水浸，使不加食盐焙烧矿的转 浸率达n 5 0 一5 5 的水平；( 2 ) 用池浸代替搅拌浸出。传统工艺水浸时需将焙烧球 团破碎，在约9 0 0 下机械搅拌浸出。采用池浸时，只要将焙烧矿倒入池中再按液 固比加入稀硫酸浸泡数天，其间每隔一定时间将浸出液放入低位池中再用泵打入 浸出池( 打循环) 。明显降低了能耗，改善了劳动条件啪3 。 ( 4 ) 先进工艺从含钒稀溶液中回收钒 传统工艺采用水解法从含v ：0 。约3 9 l 的浸出液中沉淀粗钒，粗钒再经碱溶除 杂后获得富钒溶液。将氯化铵加入富钒溶液中获得偏钒酸铵。新工艺省去了沉粗 钒工序，直接从含钒稀溶液获得富钒溶液或多聚钒酸铵，缩短了工艺流程，降低 了能耗，减少了含钒废液对环境的污染。 比较成熟的新工艺主要有溶剂萃取法附3 4 1 和离子交换法。笔者曾用n 2 3 5 、 p 2 0 4 等对钒溶液进行萃取，萃取效果较好，但萃取条件苛刻，操作不稳定且易形 成三相；用于分离和提钒的离子交换树脂一般为强碱性季胺型阴离子交换树脂， 改进发展来的d 2 0 1 树脂具有不易中毒、交换速度快、选择性高、稳定性好的优点。 离子交换法回收钒的过程中钒的损失少，环境友好，是一种有前途的方法。 1 3 离子交换树脂 离子交换现象是物质运动的一种形式，它普遍存在于万物的运动变化之中。 在远古时代，人类就已经会利用沙砾净水。离子交换剂的发展是离子交换技术进 步的标志。在经历了沸石、磺化煤、酚醛树脂的发展阶段后，1 9 4 5 年美国人迪 阿莱里坞发表了关于聚苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂及聚苯丙酸型弱酸性阳 离子交换树脂的制备方法。后来聚苯乙烯阴离子交换树脂，氧化还原树脂以及螯 合型树脂等也相继出现，在应用技术及其范围上也同益扩大。到了本世纪五十年 代后期，各种大孔型的树脂又相继发展起来。在生产及科学研究中，离子交换树 9 硕士学位论文 第一章文献综述 脂起着越来越重要的作用口5 堋1 。 1 3 1 结构和特点 离子交换树脂作为功能型高分子材料，是进行离子交换分离操作的物质基础 7 3 8 1 。离子交换树脂不溶于一般的酸、碱溶液及各种有机溶剂，结构上属于既不 溶解、也不熔融的多孔性海绵状固体高分子物质。 离子交换树脂的单元结构由三部分组成：不溶性的三维空间网状骨架、连接 在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。通过控制树脂上 的这种可交换离子，使它与相接近的同类型离子进行反复交换，达到不同的使用 目的昭引。 1 3 2 离子交换树脂分类 1 3 2 1 按离子交换树脂的交换基团的性质分类 因交换基团性质的不同，把离子交换树脂分为两大类：可与溶液中的阳离子 进行交换反应的称为阳离子交换树脂，阳离子交换树脂的可解离反离子是氢离子 及金属阳离子；可与溶液中的阴离子进行交换反应的称阴离子交换树脂，阴离子 交换树脂的反离子是氢氧根离子及其他酸根离子等。根据它们解离程度的不同， 离子交换树脂又分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性。 1 强酸性阳离子交换树脂 这是指在交联结构高分了基体上带有磺酸基( 一s 0 。h ) 的离子交换树脂。若以 r 代表高分子基体，这种树脂可用r s o 。h 表示，其酸性相当于硫酸、盐酸等无机 酸，在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。 2 弱酸性阳离子交换树脂 这是指含有羧基( - c o o h ) 、磷酸基( 一p o 。h 。) 、酚基的离子交换树脂，其中以 含羧基的酸性树脂用途最广。含羧基的阳离子树脂和有机羧酸一样在水中解离程 度较弱，在1 0 巧- 1 0 吖之间，所以显弱酸性，它仅能在接近中性和碱性介质中才能 解离而显示离子交换功能。 3 强碱性阴离子交换树脂 以季胺基为交换基团的离子交换树脂称强碱性阴离子交换树脂。其碱性较强 而相当于一般季胺碱，在酸性、中性、甚至碱性介质中都可显示离子交换功能。 4 弱碱性阴离子交换树脂 这是以伯胺( 一n h 。) 或仲胺( - n h r ) 、叔胺( 一n r ：) 为交换基团的离子交换树脂。 这种树脂在水中解离程度很小而呈弱碱性，它只在中性及酸性介质中才显示离子 交换功能h 0 | 。 1 0 硕士学位论文第一章文献综述 1 3 2 2 按离子交换树脂的物理结构分类 根据树脂物理结构的不同，可把离子交换树脂分为凝胶型、大孔型和载体型 三类。 1 凝胶型离子交换树脂 外观透明的均相高分子凝胶结构的离子交换树脂统称为凝胶型树脂。这类离 子交换树脂的球粒内没有毛细孔，离子交换反应是离子通过被交联的大分子链间 的距离扩散到交换基团附近进行，大分子链间的距离决定于交联程度，因此，离 子交换树脂合成时交联剂的用量对树脂性能影响很大。 这类树脂较适合用于吸附无机离子，它们的直径较小，一般为0 3 0 6 n m 。 但不能吸附大分子有机物质，因后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5 - 2 0 h m ， 不能进入这类树脂的显微孔隙中。 2 大孑l 型离了交换树脂 在树脂球粒内部具有毛细孔结构的离子交换树脂统称大孔型树脂h 引。因为毛 细孔道的存在，树脂球粒是非均相凝胶结构。这类树脂的毛细孔体积一般为 0 5 m l ( 孔) g ( 树脂) 左右，也有更大的，比表面积从几到几百m 2 g ，毛细孔径从 几十埃到上万埃。由于这样的孔结构，使其适宜于交换吸附分子尺寸较大的物质 及在非水溶液中使用。大孔树脂内部的孔隙又多又大，表面积很大，活性中心多， 离子扩散速度快，离子交换速度也很快，比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用 快、效率高，所需处理时间短。大孔树脂还有多种优点：耐溶胀，不易破裂，耐 氧化，耐磨损，耐热及耐温度变化，以及对有机大分子物质较易吸附和交换，因 而抗污染力强，并较容易再生。 3 载体型离子交换树脂 这是一种作为液相色谱的固定相的离子交换树脂，因色谱仪以高流速操作， 柱内压力很大，一般离子交换树脂不能承受这样高的压力，因而研究了以球型硅 胶或玻璃球等非活性材料为载体，把它做中心核，在表面覆盖一离子交换树脂薄 层，从而制得载体型离子交换树脂的模型h 。 1 3 3 离子交换树脂的作用原理 离子交换剂的交换能力是由固定在质点( 颗粒) 体积内树脂骨架上的活性基 团的性质决定的。所以从电化学的观点看来，一切离子交换剂都是带j 下电荷或负 电荷的不溶的多价离子，并被带相反电荷的活性离子所包围h2 l 。当离子交换剂与 含有其它离子的溶液接触时，溶液中的离子与离子交换剂上可解离的抗衡离子发 生交换。除了可发生交换的离子外，离子交换剂上的任何组分或基团都不会进入 或溶解于发生交换的溶液中。对于树脂来说，离子交换反应主要发生在树脂内部， 硕士学位论文 第一章文献综述 即使树脂是高度亲水性的且被水高度溶胀，树脂中的离子交换反应速率还是比一 般均相溶液中的离子反应速率要慢得多。其过程大致为离子由溶液中扩散到树脂 表面，穿过树脂表面一层静止的液膜进入树脂内部，在树脂内部扩散到树脂上离 子基团的近旁，与树脂上的离子进行交换，被交换下来的离子按与上述相反的方 向扩散到溶液中。在实际情况中，离子交换与吸附是同时作用的。所以，离子交 换树脂特别是大孔离子交换树脂，除了离子交换能力外往往还具有吸附能力。离 子交换反应是可逆的，离子交换脂可以通过交换和再生反复利用m 3 “1 。 1 3 4 离子交换树脂在湿法冶金中的应用 湿法冶金中经常会遇到分离、富集的过程，离子交换技术由于其高效的富集、 分离功能而受到了湿法冶金工作者的广泛关注。几十年来，经过世界各国科技人 员的不断努力，几乎所有的金属元素均有采用离子交换技术来进行分离、富集、 回收的研究报道h 5 倒。目前，离子交换技术已在铀的提取和纯化、贵金属提取、 稀有及稀土金属元素的提取、分离等方面获得大规模的工业应用，并不断向其它 湿法冶金领域延伸。 离子交换法在核燃料铀的提取与纯化方面占有重要的地位，对于处理低品位 铀矿特别有效。据统计，目前铀的生产中，2 5 采用离子交换法，5 0 采用萃取法， 其余为离子交换萃取联合法h 7 | 。 贵金属的提取分离是离子交换在湿法冶金中应用的另一个重要方面。树脂矿 浆法从氰化矿浆中提金是目前黄金生产的重要方法，其在国内外获得了广泛的工 业业应用，工艺和设备不断得到发展h 卧5 1 3 。 离子交换技术在稀有金属的湿法冶金中也发挥了重要作用。如钨的离子交换 工艺是钨湿法冶金方法的重要组成部分，我国目前有2 3 以上的钨冶炼厂采用离 子交换工艺生产仲钨酸铵啼2 l 。另外，钒、铼的湿法冶金中应用离子交换技术也相 当成功旧喝1 。 离子交换在稀土元素的分离中在历史上占有致关重要的地位晦6 | 。2 0 世纪5 0 年代是该技术的鼎盛时期，是当时唯一能制取高纯单一稀土的有效方法，为稀土 工业的发展做出了巨大的贡献哺7 | 。 1 3 5 离子交换法提钒研究现状 用于分离和提钒的离子交换树脂一般为强碱性季胺型阴离子交换树脂，用 a m b e r l i t ei r a 一4 0 0 、i r a - 4 0 1 、i r a - 4 0 2 、i r a - 4 1 0 、i r a 一4 2 5 及d o w e x 一1 、d o w e x 一2 5 等。溶液中的五价钒酸根阴离子可与树脂上的阴离子交换基团发生交换反应。如 a m b e r l i t ei r a 一4 0 2 树脂与p h = 6 0 - 7 2 的含有杂质的钒酸盐溶液接触时，发生 1 2 硕上学位论文 第一章文献综述 如下交换反应： v 。o 。2 4 一( 溶液) + c 1 。4 。( 树脂) = v 。o 。 ( 树脂) + 4 c 1 一( 溶液) 树脂上的c 1 一离子与溶液中的v 。o ，2 4 一离子相互交换，溶液中的v 。o 。4 一被吸附在 树脂上，而与其他杂质离子分离。由于v ( i v ) 不形成酸根阴离子，所以不能与 阴离子树脂发生交换作用。 应用a m b e r li r ei r a 一4 0 0 阴离子树脂从含v ( i v ) 、铀及其他杂质离子的酸浸 液中分离钒的流程如图卜5 。先用树脂交换吸附铀，除铀后的溶液用n a c i o 。加热 氧化是钒变为五价，然后再用树脂吸附钒，是钒与其他杂质分离。含钒树脂的淋 洗通常是用二氧化硫的饱和水溶液，淋洗过程中，五价钒因s 0 。被还原而从树脂 上解吸下来。钒和铀的分离也可采用不同条件下的选择性吸附或采用不同淋洗液 进行选择性解吸u 1 。 a i i l b e r l i t e上 阴离子树脂 厂 上 j r a i i l b e r l i t e 上 阴离子树脂 厂 鬻牟 硕士学位论文 第一章文献综述 c 1 一浓度对交换效率的影响。结果表明：2 0 1 4 树脂在p h = 6 0 - 8 5 之间，温度在 4 0 。c 左右吸附效果较好，流速2 - 3 l h l 1 湿树脂，工作交换容量5 0 9 v ：0 s l 。1 湿树脂，吸附交换率达9 8 8 ；洗脱液采用n h 。c l 和n a c l 配制，c l 一浓度不应低 于3 m o l l ，流速4 5 l h l 。1 湿树脂，洗脱率达9 9 o 。 罗彩英对石煤提钒中的稀酸浸出液，分别用2 0 1 7 树脂和9 0 1 大孔型弱碱 阴离子树脂进行吸附阳别。对比表明：在p h 在3 4 时吸附效果最佳；解吸液用0 9 m o l l - * n a o h ，解吸率在9 9 以上；9 0 1 树脂对v ：0 。的穿透吸附容量、工作吸附容 量、钒的富集倍数和解吸率都明显优于2 0 1 7 树脂。 在离子交换过程中，钒以多聚钒酸根阴离子形态而被树脂所吸附，其吸附反 应： h v 。0 。 5 _ + 5 r c l = r 。h v 。0 。+ 5 c 1 一或 h 。v 。0 ：。 4 一十4 r c l = r 4 h 。v ，。0 2 。+ 4 c 1 一 淋洗反应： r 。h v 。0 2 8 + 5 0 h 一= h v 。0 。 5 - + 5 r o h 或r 。h ：v 。0 。+ 4 0 h 一= h 2 v ，。0 。 4 一+ 4 r o h 树脂转型反应： r o h + c 1 一= r c l + 0 h 一 陈勇等研究了从湿冶钒渣中回收v ：o 。3 。浸出液为蓝色溶液，钒以v o s o 。形 式存在，浸出液的p h 为卜1 5 ，加入n a c i o 。，加热氧化钒至高价。用i r a 一4 0 0 型阴离子交换树脂吸附，负载钒的树脂经水洗后用0 9 m o l l n h 。c 1 + 0 1 m o l l 。1h c l 洗脱杂质( 主要