低濃度硫酸鎳溶液富集技術(shù)研究.pdf

1、在鎳生產(chǎn)以及鎳電鍍過程中會產(chǎn)生大量的低濃度硫酸鎳溶液,是全球主要的重金屬污染源之一。結(jié)合我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型可持續(xù)發(fā)展社會的實際要求和國情,本文采用離子交換法處理及回用含鎳廢水,研究影響離子交換效果的各個因素,優(yōu)化工藝參數(shù),用以指導(dǎo)實際工程的設(shè)計和調(diào)試。主要完成以下幾方面的研究工作:
　　 (1)采用靜態(tài)(間歇)法選擇合適的離子交換樹脂,研究表明單獨處理含鎳廢水的最佳工藝條件:室溫下,強酸性離子交換樹脂4g,鎳離子濃度

2、1g/L,反應(yīng)時間60min,pH值5～6,離子回收率能達到90％以上。對應(yīng)于單一離子體系的吸附來看,混合體系中鎳離子的去除率有不同程度的下降,這是因為Co2+、Ni2+性質(zhì)相近且離子化合價相同,所以當(dāng)它們共存于同一體系時吸附程度也基本相同。
　　 (2)動力學(xué)研究表明,離子交換樹脂對鎳離子的吸附過程主要受液膜擴散控制。用Freundlich等溫吸附曲線擬合,擬合效果較好。熱力學(xué)研究表明不同溫度下的吸附焓為正值,說明鎳離子在離子

3、交換樹脂上的吸附為吸熱過程,過程很容易進行。
　　 (3)動態(tài)實驗研究表明,單柱工藝處理廢水的最佳工藝條件為:原料液濃度及溫度一定,離子交換柱高徑比Z/D為20,原料液流速為7ml/min。而采用混合柱串聯(lián)吸附工藝可以將廢水中離子濃度降到lmg/L以下,離子去除率達到99％以上,可以達到國家排放標(biāo)準(zhǔn),且樹脂的利用率達到80％,比單柱吸附工藝效果好。
　　 (4)對靜態(tài)、動態(tài)實驗最佳工藝條件下的飽和離子交換樹脂進行紅外光譜

4、分析,研究表明:樹脂吸附Ni2+前后峰值基本沒有變化,說明離子交換法處理廢水只是離子間的交換吸附。同時結(jié)合研究的結(jié)果對離子交換設(shè)備進行了放大設(shè)計,完成了對日產(chǎn)鎳1kg交換設(shè)備的計算。
　　 (5)當(dāng)樹脂達到飽和后,選擇合適的再生劑以恢復(fù)樹脂的交換性能,使之達到最佳交換容量,實驗確定最佳再生工藝條件為:用硫酸作為再生劑,進行單柱順流再生,當(dāng)再生液用量為樹脂體積的15倍時,采用3mol/L的硫酸接觸40min可以達到很好的吸附效果。