钼酸铵废水中钼的吸附树脂选择及影响因素分析

徐芳苓++田建荣��

摘要：以钼酸铵废水为研究对象，从多种离子交换树脂中选择吸附效果较好的树脂，并在不同pH值、温度、接触时间条件下，分析吸附影响因素对吸附的影响，从而得到较好的树脂吸附参数，并应用于生产实践。

关键词：钼；废水；树脂；影响因素

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.29.091

钼作为一种宝贵的稀有金属，因其优越的耐高温、耐腐蚀等性能被广泛的应用于多个领域，随着社会的发展和科技的进步，对钼产品的需求量日益提高。国内钼酸铵生产通常采用湿法冶金进行生产，生产过程会产生大量的废水，其量大约为4m3废水/吨产品，钼含量通常为0.5-2.0g/l，含有较多的钼金属。对于钼酸铵废水中钼的回收利用常采用化学沉淀法、萃取法、离子交换树脂吸附法等。在回收利用过程中对杂质的含量要求较高，因此，符合工业生产要求的离子交换树脂吸附法成为应用最为广泛的钼回收办法。在离子交换树脂吸附应用过程中，开发和应用的树脂种类较多，有阳离子交换树脂，阴离子交换树脂，鳌合型树脂等，这些树脂均能吸附废水中的钼，并能达到较好的回收效果。

本文以钼酸铵生产废水为研究对象，收集多种离子交换树脂，进行钼酸铵废水钼吸附回收试验，并进行生产应用。

1试验部分

1.1试剂与设备

玻璃离子交换柱（Ф16mm×300mm）、量筒、烧杯；

硝酸（分析纯）、氨水（分析纯）、氢氧化钠（试剂）；

离子交换树脂：D314、LS-9000、LS-9000C、SH-819、354树脂（树脂粒度20-50目，使用前经纯水、硝酸、氨水或碱液转型预处理）；

含钼废水：钼酸铵生產废水；

全差式分光光度计。

1.2试验方法

1.2.1实验原理

在酸性条件下，钼以多钼酸根形式存在于废水中，主要有：Mo2O72-、Mo4O132-、Mo7O246-、Mo8O264-，在离子交换过程中，多钼酸根被树脂吸附。

MoxOya- + R-M→MoxOy-R +M a-（1）

1.2.2实验方法

取一定量预处理好的离子交换树脂装入交换柱中，按图连接好装置后，调整液体流速，进行离子交换实验。通过对过柱液钼含量进行分段检测分析，判断树脂对钼的吸附效果。

2结果与讨论

2.1离子交换树脂的选择

不同树脂进行离子交换实验检测结果。

在离子交换树脂的选择上，首先考虑树脂的吸附选择性，选择行较好，则可以较好的从废水中吸附出钼。从表1 结果可以看出，不用树脂对钼酸铵废水中钼的吸附选择性能力不同，其吸附效果依次是：LS-9000、D314-1、D314-2、SH-819、354、LS-9000C，其中LS-9000树脂对钼酸铵废水中钼具有较好的吸附性能，因此，实验选用LS-9000阴离子树脂进行钼的吸附实验。

2.2LS-9000阴离子交换树脂吸附钼酸铵废水中的Mo

通过调节钼酸铵废水pH值、接触时间、吸附温度等条件，分析各工作条件对离子交换过程的影响。

2.2.1pH值对树脂吸附性能的影响

在钼酸铵废水中加入硝酸或氨水，调节废水pH值，分别调节pH值为1、2、3、4，进行吸附实验。实验结果如图1。

图1不同pH值条件下，LS-9000树脂吸附钼过柱曲线图

从图1可以看出，在pH值为1时，过柱液中钼含量显著降低，但是不能全部吸附，原因是，在强酸性条件下，废水中钼逐渐转化为钼酸微颗粒，在交换过程中不能被离子交换树脂吸附，并在静置过程中形成沉淀附着于容器内壁。而在pH值大于3时，溶液中铁离子快速变为Fe3+离子，影响树脂的吸附性能，导致过柱液钼含量逐渐升高。在pH值为2时，LS-9000树脂可以较好的吸附废水中的钼，其吸附曲线平稳，在第9个点样时，过柱液钼含量稍有升高达到0.05g/l。

2.2.2接触时间对吸附性能的影响

实验采用钼酸铵生产废水，废水钼含量为2.05g/l，在室温25℃、pH值为2、穿透点为0.2g/l条件下进行实验。实验结果如表2。

从表3 可以看出，接触时间越长，树脂吸附性能越好。分析原因为：接触时间越长，则废水中含钼基团与树脂官能团接触时间越长，可以较为完全的利用树脂减缓官能团，使得交换反应越充分。根据吸附效率，可以采用60-90min作为吸附接触时间，并以此调节废水流速。

2.2.3温度对吸附性能的影响

在实验条件不变的情况下，加热钼酸铵废水，分别控制温度为25℃、35℃、45℃、55℃，进行树脂吸附实验。实验结果如图2。

图2不同温度树脂吸附过柱曲线

从过柱曲线可以看出，随着废水温度的升高，过柱液钼含量升高，当温度超过35℃，过柱液中钼含量明显高于常温吸附过柱液钼含量，并在较小过柱体积下达到穿透点。

2.3LS-9000树脂的解析

本实验用稀氨水作为LS-9000树脂的解析剂，解析前先用2倍树脂体积纯水洗涤离子交换树脂，将残留钼酸铵废水冲洗干净，然后用稀氨水进行离子交换柱的解析。解析时，每150ml解析液后取30ml进行送样。

从表3可以看出，稀氨水可以较好的析出树脂上吸附的钼，洗脱时钼主要存在于前期解析液中。因此，利用稀氨水解析能够将钼集中在较小体积范围的解析液中，这样更有利于工艺应用过程。

实验时，进行解析液的循环使用，以此提高解析液钼含量，并对循环使用后的解析液进行全分析。解析液钼检测及全分析检测结果如表4、表5。

通过对A1、A2、A3三个解析液重复循环解析后，解析液钼含量均随玄幻次数的增加而增大。从解析液全分析检测结果看，解析液中杂质含量较低，能够满足国内钼酸铵生产工艺要求。

3结论

酸性条件下，LS-9000树脂对钼酸铵废水中钼具有较好的吸附作用，在pH值为2-3、接触时间为60-90min，温度在25-35℃条件下，LS-9000树脂吸附钼酸铵废水中钼的效果最好；

饱和树脂用稀氨水进行解析，在三次重复循环解析后，解析液中钼含量和杂质含量均能能够满足国内钼酸铵生产需要。

参考文献

[1]李鸿江，温致平，赵由才.大孔吸附树脂处理工业废水研究进展[J].安全与环境工程，2010，17（3）：2124.endprint