《离子交换与吸附》PPT课件.ppt

3.8 吸附剂吸附,3.8.1 概述在固体与液体或固体与气体的相界面上，物质在固体表面上的富集过程称之为吸附.按吸附的机理划分，吸附可分为物理吸附与化学吸附两类。吸附剂分类,活性碳和大孔吸附树脂,3.8.2 基本原理1.位能理论2.吸附等温线 3.吸附过程的传质,3.9 离子交换与吸附法在冶金中的应用,3.9.1 概述 离子交换树脂用于色层分离的情况在下一章讨论。本章仅介绍离子交换树脂吸附法及无机离子交换剂与活性炭，大孔吸附树脂在吸附方面的某些应用。,1.从西尔斯盐湖水中离子交换提取钨 美国加利福尼亚州西尔斯盐湖水中含有约70 mg/L WO3，总量估计约为7.7万吨WO3，相当美国钨埋藏量的5060。用离子交换法从母液中回收钨。对钨有特殊选择性的由8羟基喹啉，乙二胺、间苯二酚和甲醛聚合的树脂（HERF树脂）。交前液PH88.5，线流速20cm/min，处理溶液体积为床体积60倍，吸附率达95100。用0.5%NaCO3作解吸剂，其用量为床层体积6倍，线流速24 cm/min，解吸率大于95。由于树脂的特殊选择性，共存阴离子，主要是硼的吸附率显著低于钨。浓度为28g/L左右的富钨解析液用氯化铁沉淀并控制最终PH为3.54.5，得到钨精矿.,2.树脂矿浆法提金 为了从浸出液中提金并尽可能提高金的收率，提出了树脂矿浆吸附工艺。所用树脂可以是强碱阴树脂，也可以是弱碱阴树脂，或者混合碱性（即有季胺基也有叔胺基）的阴树脂。,树脂矿浆法吸附效果,一般树脂用量按单个吸附槽矿浆量的1.5%4%加入，处理精矿浸出液树脂用量多一些，含量低时，树脂用量相对小一些。树脂在串联的各吸附槽中的总停留时间为160180hr，在单槽中的吸附时间为8-24hr。,饱和金的树脂在用硫脲解吸前需经过一系列净化步骤：首先用水洗去夹带的矿泥与木屑，再用45的NaCN溶液洗去树脂上吸附的铜、铁、氰络合离子，经水洗后再用2030g/L H2SO4解吸树脂上的锌、钴、氰络离子及氰根。解吸剂组成为9的硫脲CS(NH2)23的硫酸。,3.9.3 非水溶液中离子交换的应用,表313 浸泡208天后2017树脂的机械强度测定结果,应用有机萃取剂作解吸剂的“联合法”在铀冶金和黄金冶金中均取得了良好的效果。树脂反萃法在处理含大量裂片元素的TBP煤油溶液方面效果很好。树脂的机械强度变化是关键,表314 2017 树脂机械强度测定 树脂粘付的有机相损耗只占有机相总损耗的12.08，并对有机解吸，硝酸解吸，硫酸解吸（淋萃法）的化工材料消耗进行了详细比较，三个流程的总费用依次为3.51元，4.92元与5.41元。表明有机解吸工艺是一种最经济的工艺。,表315 P507解吸稀土四分组结果,3.9.4 无机离子交换剂及其应用 无机离子交换剂大致可分为下列六类：（i）铝硅酸盐类：包括天然的蒙脱土，各种沸石及合成的各种分子筛。（ii）不溶性多价金属酸式盐，多价金属包括锆、钛、铈、锡等，酸根包括磷酸根，焦磷酸根、锑酸根、钼酸根和砷酸根。（iii）不溶性多价金属水合氧化物，它们涉及铍、镁、锌、铁、铝、锡、硅、钍、钛、锆、锰、锑、矾、钽、铌、钨、钼的水合氧化物。（iv）不溶性亚铁氰化物，主要有银、锌、镉、钨、铜、钴、铁、钛、钒、钼、钨、铀的亚铁氰化物。（v）杂多酸盐及复合无机离子交换剂，其中十二磷钼酸铵（AMP）为代表。（vi）其它类:如某些硫化物、硫酸盐。目前无机离子交换剂的最主要应用领域为放射性同位素的分离。,3.9.5 吸附树脂与活性炭的应用 3.9.5.1 吸附树脂的应用 利用吸附树脂脱除溶液的浮选剂是一次成功的尝试。浮选剂的存在不仅影响矿物分解工序，而且富集有大量浮选剂的钨浸出液会殃及后续工序的进行，如干扰有害杂质的分离，使萃取剂及交换树脂中毒，破坏萃取分相性能.表316 吸附树脂的脱浮结果,3.9.5.2 活性炭的应用 1、活性炭提金 2、活性炭吸附钼,3.10 小结,吸附法是利用物质在固相（吸附剂）及流动相（溶液）之间的分配实现分离的方法。吸附剂可分为两大类，即离子交换剂及其它有机、无机吸附剂。前者是等当量交换而后者是非等当量交换。离子交换剂又分为离子交换树脂及无机离子交换剂两类。吸附剂对物质的吸附能力的差别是实现吸附分离的基本条件，而这种差别有化学作用力及物理作用力两方面的影响，为了提高分离效果，关键在于合成具有特殊选择性的吸附剂，从而扩大被分离物质对吸附剂的亲合力的差别。吸附法可用搅拌方式进行，但多数情况以柱过程形式进行。不管以哪种形式都需要通过外界输入力学能（机械能）。以创造吸附进行的条件，从而促进吸附过程的进行。,