[發(fā)明專利]一種從硫酸鎳溶液中除砷的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710438526.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN107090546B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳愛良;錢振;霍廣生;陳星宇;劉旭恒;李江濤;趙中偉;張美辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B3/24
• 分類號(hào): C22B3/24;C22B23/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

本發(fā)明涉及一種從硫酸鎳溶液中除砷的方法，具體涉及一種利用改型的大孔徑陰離子樹脂除去工業(yè)硫酸鎳溶液中砷的方法。方法如下：先將大孔徑陰離子樹脂Cl^?型轉(zhuǎn)為OH^?型，再將OH^?型轉(zhuǎn)為WO₄^2?或者M(jìn)oO₄^2?型，然后將硫酸鎳溶液通過(guò)WO₄^2?型或者M(jìn)oO₄^2?型樹脂柱，利用樹脂上的官能團(tuán)(WO₄^2?或者M(jìn)oO₄^2?)與溶液中的砷(五價(jià))形成雜多酸，達(dá)到除砷的目的，將吸附后的樹脂先經(jīng)過(guò)稀硫酸洗滌吸附的鎳，再用蒸餾水將樹脂洗至中性，然后利用低濃度的氫氧化鈉和硫化鈉混合溶液解吸，再將樹脂洗至中性，使樹脂再生。本發(fā)明整個(gè)過(guò)程中使用的原料能夠循環(huán)利用，沒有鎢酸根和鉬酸根離子的損失，且最終得到的交換后液中含砷量在0.5ppm以下，完全符合工業(yè)的生產(chǎn)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從硫酸鎳溶液中除砷的方法，具體涉及一種利用改型的大孔徑陰離子樹脂除去工業(yè)硫酸鎳溶液中砷的方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，砷是最常見的雜質(zhì)元素之一，即影響到其他有價(jià)金屬的提取和回收，又會(huì)由于產(chǎn)生各種砷廢水或廢料而造成環(huán)境污染。所以如何在各種環(huán)境(包括廢水、有色金屬冶煉過(guò)程等)下除砷成了研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)外除砷技術(shù)主要可概括為生物法、硫化法、混凝法、離子交換法、高分子粘合劑和濾膜技術(shù)、直接沉淀法、光催化氧化法等,這些除砷技術(shù)和方法有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,部分除砷方法只能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中除砷,其中幾種除砷技術(shù)和方法已用于工業(yè)生產(chǎn)和廢水中除砷。

如現(xiàn)有技術(shù)中采用固定床離子交換吸附反應(yīng)器裝填堿性陰離子交換樹脂處理含砷廢水，對(duì)砷的形態(tài)和去除效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)樹脂對(duì)As(Ⅲ)的陰離子吸附較好，而對(duì)As(V)的陰離子吸附性較差，需要采用多級(jí)吸附才能達(dá)到效果，如果把As(V)還原成As(Ⅲ)則會(huì)惡化工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境，因?yàn)槿芤褐蠥s(Ⅲ)容易揮發(fā)，砷化氫具有劇毒；有采用離子交換纖維(IEF)去除As(V)，但該吸附過(guò)程是一個(gè)分子擴(kuò)散的過(guò)程，雖然通過(guò)該方法能將溶液中As的濃度降至很低，但是該吸附過(guò)程緩慢，所需時(shí)間長(zhǎng)，工業(yè)化應(yīng)用難；有使用含氫硫基的選擇性螯合樹脂選擇吸附As(Ⅲ)離子的方案，但是該方案是針對(duì)廢水中As的去除問(wèn)題，該方法只能用于處理金屬濃度較低的廢水，因?yàn)槠洳捎玫氖菐€硫基的螯合樹脂，如果溶液中金屬離子濃度稍微偏高就會(huì)導(dǎo)致樹脂中毒或者主金屬的損失。如鎳離子很容易結(jié)合螯合樹脂上的硫，導(dǎo)致樹脂中毒及主金屬鎳的損失。

專利文獻(xiàn)CN1772370A中公開了一種樹脂吸附劑的制備方法。它是以大孔徑和凝膠型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂為原料，以不同配比的FeCl₃，HCl，NaCl水溶液為試劑通過(guò)反應(yīng)制得，利用樹脂上的Fe³⁺對(duì)溶液中的砷進(jìn)行吸附。但是該吸附劑僅僅只適合處理污水，不能用于冶金工業(yè)生產(chǎn)，因?yàn)槿齼r(jià)鐵離子同樣會(huì)對(duì)主金屬進(jìn)行吸附，將會(huì)造成砷的吸附量降低和大量主金屬元素的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用工業(yè)化且經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，同時(shí)不引入其它雜質(zhì)離子和有效除去硫酸體系溶液中砷的方法。

本發(fā)明一種從硫酸鎳溶液中除砷的方法，包括如下步驟：

步驟一：樹脂的轉(zhuǎn)型

先將陰離子樹脂轉(zhuǎn)為WO₄^2-或者M(jìn)oO₄^2-型；

步驟二：砷的吸附