导　　师： 常云龙

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 沈阳工业大学

摘　　要： 铼（Re）作为一种价格昂贵的稀散难熔金属,在国防科工领域有着广泛应用。因此合理利用Re资源,不仅可以解决Re的可持续发展问题,还能减少环境污染。工业上目前主要采用溶剂萃取法进行Re的回收,但萃取剂易挥发,易燃,有毒,环境污染大。本文以王水电解高温合金所得电解液为原料,采用离子交换树脂法提取Re,为该法在贵金属处理技术中的应用提供理论指导与技术支持。本文通过多种树脂对比,选取大孔强碱性阴离子树脂D296作为吸附剂。通过静态吸附实验获得最佳工作参数,结果表明:D296树脂吸附Re的最佳温度为293K,最佳酸度为p H=4.0,最佳吸附时间30min。在此条件下,吸附达到饱和时D296树脂对Re的饱和吸附量可达61.4mg/g。通过静态解吸实验结果表明:NH4SCN作为解吸剂的最佳浓度是100mg/m L;最佳解吸酸度p H=10.0;最佳解吸温度为323K;最佳解吸平衡时间为20min。通过共存离子干扰实验,考察了不同离子的存在对D296树脂吸附Re的影响效果。结果表明:电解液中Ni2+、Co2+、Cr3+、Al3+、Fe3+离子的存在不会影响D296树脂对Re的吸附效果;NO3-和Cl-离子的存在会降低D296对Re的吸附量,且NO3-离子的影响更显著。通过穿透曲线动态研究了吸附-解吸实验。结果表明:在室温下,电解液以1m L/min流速经过树脂柱,D296树脂对Re的动态饱和吸附量为64.7mg/g;100mg/m L NH4SCN解吸剂,调节酸度pH=10.0,在323K温度下以2m L/min流速洗脱树脂柱,解吸率达到98%以上。研究了D296大孔强碱性对高温合金电解液中的Re的吸附机理。热力学研究表明:Freundlich等温吸附模型能准确反映D296树脂等温吸附Re的交换过程;D296树脂吸附Re过程可自发进行（DG<0）,吸附反应是放热（DH>0）反应,升温不利于反应的进行。动力学研究表明:液膜扩散反映了D296树脂吸附Re速率快慢。红外光谱研究表明:D296树脂骨架与ReO4-形成配位键,同时活性基团与ReO4-发生了离子交换。通过NH4ReO4结晶提纯实验,确定最佳工艺参数降低初始结晶时间以及提高NH4ReO4结晶纯度。通过多次重结晶后NH4ReO4的纯度可达99.9%。

关 键 词： 树脂 高温合金电解液 吸附 解吸

分 类 号： [X703 O647.3]

领　　域： [环境科学与工程] [理学] [理学]