NNSA反胶团萃取净化含镍电镀废水研究.doc

DNNSA反胶团萃取净化含镍电镀废水研宄 :研宄了油水比、萃取剂浓度、萃取时间等对CWNSA反胶 团萃取净化含镍电镀废水性能的影响，并采用图解法对逆流萃取理 论级数进行了研宄.结果表明：有机相煤油负载DNNSA反胶团萃取净 化含镍电镀废水是可行的;提高油水比可以提高萃取效率;萃取时间 为20 min达到萃取平衡；萃取剂浓度由0.005 7 M升高到 0.446 M时，萃取效率提高了 66. 81%，即提高有机相中反胶团的数 量有利于萃取反应的进行;DNNSA浓度为0. 1 M时，其萃取容量约为 3.57 g*L-l,多级逆流萃取理论级数为4级. 关键词:反胶闭;萃取;镍;二壬基萘磺酸 :0625. 75 :A 1000-2367 (2011) 04-0105-03 电镀是利用电化学的方法对金属和非金属制品的表面进行防 护、装饰以获取新的性能的一种工艺工程，在工业各领域中被广泛应 用［1-2］.由于它分散在各工业部门中，缺乏统一的协调和规划，加之 工艺落后，技术力量薄弱，装备得不到更新，因此电镀厂每年要排放大 量的电镀废水，其中重金属离子是电镀废水中的重要污染物，如不加 以治理，必将对环境造成严重的污染［3-4］.其中镍在电镀行业中使 用量较多［5］,电镀含镍废水的处理方式主要有沉淀法、离子交换法、 蒸发回收法、反渗透法、电渗析法等［6］，这些方法存在药剂用景大、 有二次污染、投资运行费用高、效率低等问题［7］.二壬基萘磺酸 (DNNSA)分子中有强的极性基和适当大的亲油基(烃基)，具有较强的 表面活性，离解常数远大于有机膦酸和羧酸;另一方面，DNNSA临界胶 团浓度（CMC）为10-5数景级，具有很强的自聚合能力，DNNSA作为萃 取剂时，通常以反胶团形式存在，属于反胶团萃取[8].而用DNNSA处 理含镍电镀废水的研究还未见报端，因此,本文采用DNNSA萃取剂以 溶剂萃取法系统研究了其对废水中镍离子的萃取性能，分别考察了萃 取剂浓度、镍离子浓度、萃取时间、油水比等因素对萃取性能的影响， 并采用图解法对逆流萃取理论级数进行了研究. 1试验部分 1.1实验仪器与材料 GGX-6型赛曼火焰原子吸收分光光度计（北京海光仪器公 司），THZ-C-1型台式冷冻恒温振荡器（江苏太仓市实验设备厂），ALC- 210.4型电子天平（精度0. 1 mg）（北京赛多利斯仪器系统有限公司） 等.二壬基萘磺酸（D丽SA） （50 wt%）,硫酸镍（分析纯），磺化煤油（市 售）等. 1.2镍离子的测定 采用火焰原子吸收分光光度法测定溶液中镍离子的浓度[9],相 关系数R2为0.999 3. 1.3实验方法 将待用有机相和水相溶液置于台式冷冻恒温振荡器中恒温 30 min后，按一定比例移取一定体积的DNNSA煤汕溶液（HD）和硫酸 镍溶液于干燥洁净的锥形瓶中，将锥形瓶放入台式冷冻恒温振荡器 中进行振荡，一定时间后取出锥形瓶，并将液体移入量简中静置;待有 机相和水相完全分层且体积不再变化时分别读取两相体积，取萃余 水相用火焰原子吸收分光光度法分析萃余水相中的镍离子浓度，利用 物料平衡求出负载有机相中的镍离子浓度. 2结果与讨论 2.1汕水比对镍离子萃取的影响 实 验 条 件： 转 速 力 220 r ? min-l,CHD=0. 1 mol ? L-l, C2+Ni=0. 04 mol ? L-l,温度 308 K,萃取时间20 min,静置时间35 min,油水比VO/VA（为两相 体积比）分别为1 : 1、1 : 3、1 : 5、1 : 7、1 : 9,实验结果如图1.由 图1可知，随着油水比的增大，萃取率逐渐升高，最后趋于平衡.说明 适当增大油水比可以提高萃取效率，油水比从1 : 9增加到1 : 3时， 萃取效率提高了 49. 12%，而油水比从1 : 3提高1 : 1时，萃取效率只 提高了 10%，渐趋于平缓，说明适量的萃取剂既有利于高效萃取水相中 镍离子，也节省了试验耗材.因此后续实验的油水比均采用1 : 3. 2.2萃取时间对镍离子萃取的影响 实 验 条 件： 转 速 为 220 r ? min-l,CHD=0. 1 mol ? L-l, C2+Ni=0. 04 mol ? L-l,温度 308 K,静置时间35 min,萃取时间分别为10 min、20 min、 30 min、40 min、50 min,实验结果如图 2. E 2草取时的澎⑽ 如图2所示,萃取时间为20 min时,萃取效率迅速上升力60% 左右，而萃取时间由20 min延长至50 min时，萃取效率基本没有发 生不变，说明DNNSA对镍离子的萃取达到萃取平衡，因此实验过程中 萃取时间取20 min为宜. 2.3萃取剂浓度对镍离子萃取的影响 实验条件:转速为 220 r