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声场强化对离子交换纤维回收氰化物及有价金属的影响

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【摘要】:氰化物被大量用于从金矿中提取稀贵金属,由此产生的环境污染及氰化废液中有价成分的回收成为国内外学者关心的重大课题。本文从热力学、动力学的角度研究了离子交换纤维对氰化物的吸附解吸性能及机理。研究了声场强化对离子交换纤维吸附性能的影响,探索了铁氰络合物解吸的途径,旨在为工业应用提供理论和技术支撑。 采用静态法进行实验,考察了强碱性阴离子交换纤维吸附铁氰络合物的动力学行为,绘制了吸附等温线,测定了吸附过程的热力学和动力学参数。考察了声场强化对离子交换纤维吸附性能的影响,探索了在硫酸氨水解吸过程中,声场强化对锌、铜解吸率的影响,并进行了离子交换纤维对铁氰络合物的解吸探索实验。研究了离子交换纤维的动态吸附及静态解吸过程,绘制了各种金属氰络合离子的穿透曲线,对比研究了离子交换纤维、离子交换纤维毡及离子交换树脂的吸附解吸性能。 结果表明:液膜扩散是强碱性阴离子交换纤维吸附氰化物的主要控制步骤,吸附速率常数k_(铁氰)=0.0879min~(-1),k_(铁氰)=0.1989min~(-1),k_(砷酸根)=0.3102min~(-1);测得热力学参数△H_(Zn)=-15.11KJ·mol~(-1),△H_(Cu)=-17.04KJ·mol~(-1),△H_(Fe)=25.44KJ·mol~(-1);铁氰离子吸附等温线符合Freundlich方程,293K时△G=-2.68kJ·mol~(-1),△S=95.9J·mol~(-1)·K~(-1);声场强化可以引起原液总氰浓度的下降,并且对离子交换纤维的吸附性能有一定的影响,铜氰络合物的吸附率可以提高10%;超声波的频率、功率越大,氰化物的吸附率越高;声场强化硫酸解吸过程可以使锌氰离子的解吸率提高5%,铜氰离子的解吸率提高8%,但不利于锌的回收;声场强化氨水解吸过程可以使铜的解吸率提高5%。铁的解吸探索实验发现,用第一步硫酸解吸回收氰化氢的氢氧化钠溶液处理第二步氨水解吸后的纤维,然后用硝酸钠解吸,有一定的效果。对比实验表明纤维的吸附解吸性能均优于纤维毡和树脂。


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