离子交换树脂从酸性废水中回收钼的研究

王 磊，周新文，唐丽霞

(金堆城钼业股份有限公司技术中心，陕西 西安 710077)

0 前言

稀有金属钼被誉为“工业味精”［1］，在工业生产中进行回收再利用意义重大。目前回收钼的主要方法是浸出法，钼回收研究重点也集中于废液中钼的回收，国内目前比较成熟的方法是:当废液的pH 值在0.5～1.5 时，采用P204、P507 等磷类萃取剂萃取钼［2］;当溶液的pH 值3～4 时，采用胺类萃取剂(N235 或者N1923)进行萃取［3］，或者采用D380、D314 等弱碱性树脂进行提取钼［4-5］。但是废液pH值在1.5～3 时，废水酸性介于强酸和弱酸之间，此范围钼的回收方法鲜有报道，本文针对废液pH 值在1.5～3 的废液采用3 种不同的离子交换树脂对废液中的钼进行回收，同时测定计算交换量、回收率、除杂效果以及解析液的循环利用。

酸性废水回收钼的工艺循环如图1 所示。钼酸铵工业生产中的氧化钼水洗之后会产生含钼的酸性滤液(通常称为酸性水洗废水)，将酸性滤液中的钼用离子交换树脂回收后，通过碱性溶液解析的方法得到含钼的解析液。最后将解析液注入氨浸液中生产制备钼酸铵，达到钼回收的效果。

图1 酸性废水回收钼的工艺循环

1 实 验

1.1 实验原料

酸性废水，去离子水，分析纯试剂盐酸、氨水、氢氧化钠A100 树脂，Ls-36y 树脂，S984 树脂

1.2 实验废水

实验废水为酸性废水，pH 值在1.5～3 之间，主要化学元素指标见表1。

表1 含钼废水中主要离子含量 g/L

1.3 实验方案

首先，采用离子交换树脂将酸性废水中的钼吸附，当离子交换树脂吸附钼饱和后，再采用碱性溶液将吸附的钼解析。主要实验步骤包括以下几个阶段:

(1)离子交换树脂柱的预处理:目的是将离子交换树脂转为氢型。将树脂装入交换柱，通过4 BV(4 倍树脂体积)4%氢氧化钠溶液，纯水洗涤至pH中性。再通过4 BV4%盐酸溶液，纯水洗涤至pH＞5。

(2)离子交换树脂柱吸附钼:将酸性废水通过已经预处理的离子交换树脂柱，流速2 BV/h 左右，回收废水中的钼。

(3)离子交换树脂解析:采用15%的氨水溶液，以流速3 BV/h 通过饱和的离子交换树脂柱，解析离子交换树脂吸附的钼。

2 结果与讨论

2.1 离子交换树脂的交换饱和量测定

室温条件下，流速为2 BV/h，进行饱和量测定，图2 是3 种树脂对钼的穿透曲线。总的来看，钼的穿透量由大到小为S984 ＞A100 ＞Ls-36y，相应的饱和量则应该是S984＜A100＜Ls-36y，即Ls-36y 树脂饱和量最大。按照透过液中Mo＜1 g/L 为合格进行测定，Ls-36y 的饱和量为146.44 mg/mL，A100 为104.60 mg/mL，S984 为94.14 mg/mL。

图2 钼的穿透曲线图

2.2 离子交换树脂回收钼的平均回收率测定

3 种树脂通过10 BV 废水后，根据实验方案进行解析并计算钼的回收率(见图3)。3 种树脂的平均回收率分别为99.2%、99.6%和99.5%，回收率都达到了99%以上。实验表明，这3 种离子交换树脂对酸性废水中的钼有较好的吸附作用，吸附率也较高。

2.3 吸附钼的离子交换树脂解析

实验用废水pH 在2～3 之间，钼一般呈杂多酸根阴离子型态存在［6］，吸附钼阴离子的树脂不会吸附废水中杂质阳离子。采用15%的氨水溶液能够将吸附钼的离子交换树脂进行解析，图4 是各树脂解析液与废水的杂质阳离子浓度对比，杂质阳离子都得到了有效的去除。

图3 3 种树脂对钼的回收率(10 BV)

图4 解析液与废水中的杂质阳离子对比

2.4 解析液中阳离子杂质的去除率

通过解析液中阳离子与酸性废水中的阳离子含量对比得到阳离子的去除率(见图5)，列出了Ls-36y 树脂的各杂质去除率，铜去除率为85%，钙镁的去除率可达99%。解析液中的阳离子杂质含量低，解析液与钼酸铵生产工艺过程中的氨浸液化学元素对比如表2 所示。通过对比，解析液中的各主要杂质含量均低于钼酸铵溶液杂质含量，能够直接用于钼化工产品的生产。

图5 Ls-36y 树脂对杂质阳离子的去除效果

3 实验结果与讨论

(1)采用离子交换树脂可以回收pH 值在1.5～3 之间废水中的钼。

表2 解析液中的杂质阳离子含量 g/L

(2)Ls-36y 树脂的饱和量较大，可以达到146.44 mg/mL。

(3)离子交换树脂对酸性废水中的钼有较好的吸附作用，吸附率较高，均达到99%以上。

(4)含钼的解析液中主要杂质元素含量低，能够直接用于钼化工产品的生产。

［1］张文朴.我国石油化工含钼催化剂研究进展评述［J］.中国钼业，2003，27(5):8-10.

［2］F R.valen.zuzela，J P.andrade，J sapag，C tapia and C basualto.The solvent extraction separation of molybdenum and copper from acid leach residual solution of chilean molybdenite concentrate［J］.Mineral Engineering，1995，(8):893-904.

［3］N latsenko Gerhardt，A A Palant，V A Petrova，R K Tagirov.Solvent extraction of molybdenum，tungsten and rhenium by diisododecylamine from leach liquors［J］.Hydrometallurgy，2001，60:1-5.

［4］李青钢.离子交换树脂吸附镍钼矿氯浸液中钼的研究［J］.稀有金属，2007，31(3):351-356.

［5］何焕杰.用D380 阴离子交换树脂从硫酸铵溶液中提取钼［J］.信阳师范学院学报(自然科学版)，1992，5(2):194-199.

［6］李循勋，文星照.用萃取方法从酸沉母液中回收钼［J］.中国钼业，1995，(5):11-13.