新型吡啶基螯合樹脂選擇性分離強酸高鐵溶液中鎳鈷的特性與機制

摘要：本文以pH 2的Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)/Fe(Ⅱ)混合溶液(摩爾比1:1:10)模擬酸洗廢水,研究自合成新型吡啶基螯合樹脂(PABPY)對Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)的靜態(tài)和動態(tài)分離特性。PABPY對Ni(Ⅱ)的吸附量高達1.0mmol/g,而對Co(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)的吸附量小于0.2mmol/g,鎳鈷分離系數(shù)高達51.79,較國外商用吡啶基螯合樹脂或其他類型螯合樹脂提高了187%以上。Ni(Ⅱ)的吸附基本不受Co(Ⅱ)影響,而且顯著抑制Co(Ⅱ)的吸附。雙組分吸附動力學證明Ni(Ⅱ)的吸附量隨著吸附時間的增加而增加,而Co(Ⅱ)的吸附量則先增加后降低,其主導(dǎo)機制是吡啶基與Ni(Ⅱ)具有更強的親合力,表現(xiàn)出Ni(Ⅱ)對Co(Ⅱ)的替代效應(yīng)。動態(tài)吸附實驗表明,降低流速可提高PABPY對強酸高鐵溶液中Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)的分離效果。在優(yōu)選的2.5BV/h流速下,前135BV出水中鈷的純度高達99.0%以上,進一步證明了PABPY適用于酸洗廢水中典型重金屬的分離提純。