利用離子交換樹脂由廢催化劑中回收鈷和鋁離子的研究.pdf

1、化工廠使用后的鈷-鉬耐硫變換廢催化劑，富含鉬、釩、鈷及大量的氧化鋁載體，通常其中的鉬、釩可以成功地通過沉淀法或溶劑萃取法提取出來，剩下催化劑中的少量的鈷和大量的氧化鋁載體，這些殘?jiān)驔]有好的處理方法，而被堆積起來，不僅占用了大量場(chǎng)地，而且也造成資源的浪費(fèi)，所以尋找合適的方法，從該廢催化劑中回收鈷、鋁成為廢催化劑回收領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 目前通常采用溶劑萃取法和化學(xué)沉淀法回收鈷、鋁。但因溶劑萃取法存在試劑夾帶、乳化、操作環(huán)境惡劣的

2、缺點(diǎn)以及化學(xué)沉淀法不能滿足目前嚴(yán)格的污物排放標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)，應(yīng)用上受到限制。克服這些缺點(diǎn)的有效途徑是采用離子交換樹脂技術(shù)。在應(yīng)用離子交換樹脂技術(shù)之前，需要在各種實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)樹脂吸附金屬離子的選擇性加以研究。本文研究了D418和C300兩種螯合樹脂對(duì)鈷離子的吸附特性，并對(duì)應(yīng)用離子交換樹脂技術(shù)和化學(xué)沉淀法由廢催化劑回收鈷、鋁的實(shí)驗(yàn)條件加以探討。 主要內(nèi)容有：1.采用靜態(tài)法，研究了不同實(shí)驗(yàn)條件下鈷在兩種螯合樹脂上的吸附特性。溶液介質(zhì)的pH

3、值、接觸時(shí)間、溫度以及樹脂用量等因素對(duì)吸附結(jié)果均產(chǎn)生影響，樹脂對(duì)鈷的吸附遵從Lagergren一級(jí)動(dòng)力學(xué)模式，從Freundlich等溫吸附曲線或吸附反應(yīng)速率常數(shù)曲線可以得到吸附反應(yīng)速率常數(shù)k。為將兩種樹脂應(yīng)用于由廢催化劑中回收和分離鈷、鋁離子研究提供重要的理論指導(dǎo)。 2.采用動(dòng)態(tài)法，研究含大量鋁和少量鈷離子的混合液流經(jīng)樹脂交換柱后的流出曲線和洗脫曲線。流出曲線表明，大量的鋁在進(jìn)料開始階段即發(fā)生穿漏，鈷的始漏點(diǎn)就D418樹脂而言

4、為12倍柱床體積(BV)，建議在12BV之前停止進(jìn)料，可以制備不含鈷的純凈鋁溶液，就C300而言鈷的始漏點(diǎn)為10BV。對(duì)吸附鈷達(dá)飽和的樹脂進(jìn)行洗脫試驗(yàn)，分別用1mol/L的鹽酸溶液和去離子水能夠有效地洗脫樹脂上所吸附的鈷，只有痕量的鋁被洗脫，D418洗脫液中鈷的濃度為原始進(jìn)料液濃度的3倍；C300洗脫液中鈷的濃度為原始進(jìn)料液濃度的8倍。兩種樹脂成功地分離和純化了鈷、鋁離子。 3.采用離子交換樹脂技術(shù)和化學(xué)沉淀法研究了從廢催化劑中