D315大孔阴离子交换树脂对Au_的吸附性能研究.docx

文章编号:100421656(2009)0921231205D315大孔阴离子交换树脂对Au(III)的吸附性能研究3周雅静,周扬,李学玲,杨项军(云南大学化学科学与工程学院,云南昆明650091)摘要:研究了D315大孔阴离子交换树脂从酸性含金氯化溶液中吸附金的性能,考察了吸附时间,pH值,温度,阴离子浓度等因素对树脂吸附金的影响。结果表明,在pH=2时树脂的吸附效果最佳,静态饱和吸附容量可达到228.80mg/g(Au/干树脂),温度越高越有利于吸附,吸附反应热焓△H=11.30kJ/mol。吸附平衡服从Freundish吸附等温式。用8%硫脲21mol/L硫酸可以将树脂上的金完全解析。关键词:Au(III);D315阴离子交换树脂;吸附;解吸中图分类号:O658.9文献标识码:A伴生金矿浸出液及二次资源回收过程中的金后,转入100mL容量瓶中,用1mol/L硫酸稀释至刻度,使用时新鲜配制。722N分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);调速多用振荡器(江苏大地自动化仪器厂);原子吸收分光光度计(日立Z2000型)。1.2实验方法1.2.1静态法将一定量处理过的D315树脂与金溶液(pH=2.0)于锥形瓶中振荡一定时间,用孔雀绿分光光度法测定吸残液中金浓度。静态分配比D及吸附率E的计算公式:2溶液多为氯化介质,金以AuCl4的形式存在于溶液中。对于氯化介质中金的富集回收,离子交换法因具有工艺简单,吸附容量高,选择性好,经济快捷等优点而备受人们青睐。多种树脂已经被用来对金的富集分离[124]。D315大孔阴离子交换树脂是含有甲基多胺基团的交联聚丙烯酰胺结构的弱碱性阴离子交换树脂,具有大孔间隙,交换速度快,机械强度高,吸附率高,解吸效果好等优点,广泛用于柠檬酸精制[5]及对茶多糖的脱色和脱蛋白[6]。本工作较系统地研究了该树脂对Au(III)的吸附性能,取得到了较满意的结果。C2C0VD=·(1)CmC02C×100%(2)E%=C01实验部分式中C0—溶液中金属离子的起始浓度(mg/L);C为溶液中金属离子的平衡浓度(mg/L);V为溶液的体积(mL);m为干树脂的重量(g)。1.2.2动态法称取2.0g处理过的D315树脂装于Φ10mm的玻璃柱中,用10mg/L的金溶液以2.0mL/min流速过柱,每100mL用孔雀绿分光光度法测定吸残液中金浓度。1.2.3洗脱采用动态的方法,用8.0%硫脲21mol/L硫酸混合液来洗脱载金树脂上的金,收集不同体积的洗脱液,经王水破坏后,用孔雀绿分光光度法测定洗脱液中金浓度。1.1试剂与仪器D315树脂由上海华震科技有限公司提供,使用前先用1.0mol/L的HCl溶液浸泡5h,用去离子水洗至中性后,再用1.0mol/LNaOH溶液浸泡3h,最后再用去离子水洗至中性,风干备用。金标准溶液:准确称取99.99%纯金1.000g于烧杯中,加入新配制的王水20mL,加热使其完全溶解,用盐酸(1+1)赶硝3次后转入1L容量瓶中,用10%的盐酸稀释至刻度,摇匀,作储备液。8.0%硫脲21mol/L硫酸混合液:称取8.0g硫脲,溶解收稿日期:2008210221;修回日期:2009202211基金项目:国家863项目资助(2006AA06Z127)联系人简介:杨项军(19742),男,讲师,博士生,从事贵金属分离研究。Email:gnft@ynu.edu.cn化学研究与应用第21卷1232从图2可看出,金的吸附率随pH值的增大而增大。在pH值为2.0～5.0范围内,吸附率均在2结果与讨论298%以上。由于AuCl4在酸性条件下比较稳定,因此,以下实验采用pH值为2.0。2.1.3阴离子浓度对树脂吸附金的影响按照静态的方法,在50mL浓度为10mg/L的金溶液(pH=2.0)中加入不等量的NaCl、Na2SO4或NaNO3来调节阴离子浓度,振荡150min后,测定树脂吸附后水相金的浓度,得到阴离子浓度与金吸附率的关系如图3所示。从图3中可看出,随着阴离子浓度的增加,树脂对金的吸附率均有所下降。由于阴离子在本体2.1静态法2.1.1吸附平衡时间按静态法,将0.10g树脂与10mg/L的金溶液50mL(pH值为2.0)共同振荡,测定不同时间的吸附率。实验结果如图1所2示。图中表明,D315树脂对AuCl4吸附速率很快,当吸附时间达到60min时,吸附率已达98.2%,再增加吸附时间,吸附率变化不大,说明吸附150min时,已经达到吸附平衡。2系中对AuCl4构成竞争吸附,当阴离子浓度过高2时,由于它本身的竞争吸附作用,使AuCl4络阴离子的吸附量减少。从图中可以看出,阴离子对Au2222(III)吸附影响的大小顺序为:SO4NO3Cl。2但同时还应考虑到,本体系中,阴离子Cl中亦起到与Au3+离子络合配位作用