新型吡啶基螯合树脂选择性分离强酸高铁溶液中镍钴的特性与机制

摘要：本文以pH 2的Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)/Fe(Ⅱ)混合溶液(摩尔比1:1:10)模拟酸洗废水,研究自合成新型吡啶基螯合树脂(PABPY)对Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)的静态和动态分离特性。PABPY对Ni(Ⅱ)的吸附量高达1.0mmol/g,而对Co(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)的吸附量小于0.2mmol/g,镍钴分离系数高达51.79,较国外商用吡啶基螯合树脂或其他类型螯合树脂提高了187%以上。Ni(Ⅱ)的吸附基本不受Co(Ⅱ)影响,而且显著抑制Co(Ⅱ)的吸附。双组分吸附动力学证明Ni(Ⅱ)的吸附量随着吸附时间的增加而增加,而Co(Ⅱ)的吸附量则先增加后降低,其主导机制是吡啶基与Ni(Ⅱ)具有更强的亲合力,表现出Ni(Ⅱ)对Co(Ⅱ)的替代效应。动态吸附实验表明,降低流速可提高PABPY对强酸高铁溶液中Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)的分离效果。在优选的2.5BV/h流速下,前135BV出水中钴的纯度高达99.0%以上,进一步证明了PABPY适用于酸洗废水中典型重金属的分离提纯。