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用D314离子交换树脂从沉钼后液中回收钼

2015-12-16郭双华

湿法冶金 2015年6期
关键词:氨水流速树脂

郭双华

(扬州工业职业技术学院,江苏 扬州 225127)

某氧化程度较高的钼矿石,通过选矿富集—湿法浸出—沉钼工艺制备氧化钼产品,沉钼后液中仍然残留部分钼,其质量浓度在0.5~2.0g/L之间。从沉钼后液中回收钼十分必要。工业生产中常用回收方法有溶剂萃取法、离子交换法、络合沉淀法等[1-6]。试验采用离子交换法回收钼。

1 试验部分

1.1 试验原料

试验原料为某企业提供的沉淀法制备钼产品后的沉淀母液,其中,钼质量浓度为1.52g/L。

1.2 试验主要试剂及仪器

氢氧化钠、盐酸、氨水,均为分析纯。

恒温振荡器,恒流泵,三角瓶,离子交换柱15 mm×300mm。

2 试验原理与方法

钼沉淀母液pH为2.5左右,首先将其过滤,滤掉其中的悬浮物,然后调pH至适宜酸度。

对新树脂进行转型处理,将其从OH型转为Cl型,之后用纯水洗涤至中性待用。

静态吸附:取一定体积树脂装入三角瓶中,加入一定体积含钼溶液,置于恒温振荡器中匀速振荡一定时间后,分析吸附尾液中钼质量浓度,以及树脂对钼的吸附能力。

动态吸附:将经过预处理的树脂装入离子交换柱中,含钼料液从交换柱顶部进入底部流出,用恒流泵控制溶液流速及流量。按流出液体积分段取样,分析其中钼质量浓度。

解吸过程操作方法相同。

3 试验结果与讨论

3.1 静态吸附

3.1.1 溶液pH对D314树脂吸附钼的影响

湿树脂质量2g,含钼溶液体积500mL,常温下振荡2h,溶液pH对D314树脂吸附钼的影响试验结果如图1所示。可以看出,溶液pH在4.0左右时,D314树脂对钼的吸附效果最好。

图1 溶液pH对D314树脂吸附钼的影响

3.1.2 吸附时间对D314树脂吸附钼的影响

湿树脂质量2g,溶液pH=4.0,溶液体积500mL,常温下吸附时间对D314树脂吸附钼的影响试验结果如图2所示。可以看出:随吸附时间延长,D314树脂对钼的吸附率升高;吸附2h后,钼吸附率基本不再变化。

图2 吸附时间对D314树脂吸附钼的影响

3.1.3 溶液温度对D314树脂吸附钼的影响

湿树脂质量2g,溶液pH为4.0左右,溶液体积500mL,吸附时间2h,溶液温度对D314树脂吸附钼的影响试验结果如图3所示。可以看出:随溶液温度升高,钼吸附率逐渐升高;温度升至20℃以后,钼吸附率增速变缓。综合考虑,吸附在常温(25~30℃)下进行即可。

图3 溶液温度对D314树脂吸附钼的影响

3.2 动态吸附

动态吸附试验在离子交换柱中进行。湿树脂质量10g,含钼溶液pH为4.0左右,室温下控制溶液流速分别为1、1.5mL/min。试验结果如图4所示。可以看出,溶液流速对树脂吸附效果影响较大:流速为1mL/min时,吸附效果较好;如选择出口钼质量浓度为0.2g/L为穿透点,则吸附后溶液钼质量浓度为0.1g/L,吸附率为93.40%。

图4 溶液流速对钼吸附效果的影响

3.3 动态解吸

对负载钼的树脂用一定浓度氨水溶液进行解吸,控制解吸剂流速为0.5mL/min,氨水质量浓度对钼解吸率的影响试验结果如图5、6所示。

图5 氨水质量浓度对钼解吸效果的影响

图6 动态解吸曲线

由图5看出:随氨水质量浓度增大,钼解吸率增大;当氨水质量浓度达0.8g/L后,钼解吸率升高不明显。因此,确定氨水质量浓度以0.8g/L为宜。

由图6看出:用0.8g/L氨水溶液进行解吸,解吸液中钼质量浓度最高可达92.21g/L,出口钼质量浓度为0.1g/L,钼解吸率为94.36%。

3.4 树脂再生

解吸后的树脂用2%盐酸溶液进行再生,盐酸溶液用量为树脂体积的3倍,然后用去离子水冲洗树脂至中性,即可使树脂再生。

4 结论

用D314树脂从沉钼后液中吸附钼,吸附效果较好。含钼溶液pH控制在4.0左右,钼吸附率达93.40%;负载树脂用0.8g/L的氨水溶液进行解吸,解吸液钼质量浓度最高可达92.21 g/L,钼解吸率为94.36%,解吸效果较好。用D314树脂从含钼溶液中回收钼是可行的,而且方法简便,成本低,无废物产生。

[1]李志松,李群松,舒均杰.树脂吸附法从含钼废水中回收制备三氧化钼[J].精细化工中间体,2009,39(2):60-62.

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