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銅(Cu)的螯合樹脂交換分離富集方法


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-08-04

    很多螯合吸著劑對(duì)Cu(Ⅱ)具有選擇性,這類吸著劑如基于聚乙烯聚胺和乙烯基吡啶的陰離子交換劑,基于鄰氨基酚和間苯撐二甘氨酸、苯基硫尿、三聚氯胺和—氯醋酸及多聚偶氮化合物的樹脂等,據(jù)研究,為了從酸性溶液中濃縮和富集銅,以含有吡啶基和喹啉偶氮羥基類吸著劑為最有前途.為此,曾合成了含有O,O'-氨基偶氮羥基和喹啉偶氮氨基的基于苯乙烯和二乙烯基苯為基體的大孔共聚物類型吸著劑,這類樹脂的特征結(jié)構(gòu)分別為:

由于含有上述功能團(tuán)的有機(jī)試劑能在酸性溶液中與銅離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,為此研究了這類樹脂對(duì)于銅的吸著性能及對(duì)于Fe(Ⅲ)、Ni、Co(Ⅱ)、Zn的選擇性,發(fā)現(xiàn)樹脂對(duì)于銅的吸著程度與溶液pH的相互關(guān)系如圖Ⅲ-2所示,即具有功能團(tuán)Ⅱ的樹脂在0.01-2NHCl的酸度范圍內(nèi)能實(shí)際上近乎完全地吸著銅,對(duì)于具有功能團(tuán)(Ⅰ)的樹脂來說,在pH≥2時(shí)吸著銅最為完全,但其選擇性下降,這類含功能團(tuán)Ⅰ的樹脂,對(duì)于銅的交換容量為:統(tǒng)計(jì)容量32毫克/克。動(dòng)態(tài)容量20毫克/克.對(duì)于功能團(tuán)(Ⅱ)樹脂的統(tǒng)計(jì)容量為23.4毫克/克.

    這類樹脂對(duì)于其他離子如Fe(Ⅲ)Ni、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等的吸著性能如表Ⅲ-2所示,在此條件下樹脂并不吸著Ni,Co,Zn.而對(duì)于Fe(Ⅲ)的吸著能力亦大大低于Cu(Ⅱ).

表Ⅲ-3  統(tǒng)計(jì)條件下樹脂的吸著能力
(10毫升;0.1NH2SO4;CMe=5毫克/毫升)

螯合基團(tuán) 交換時(shí)間  小時(shí) 吸著量,毫克/克
Cu(Ⅱ) Fe(Ⅲ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Zn(Ⅱ)

2

24

32

23.4

8.0

5.7

0

0.2

0.32

0.2

    Cu(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的交換分離

    在直徑5毫米,高8厘米的柱中裝入樹脂1克,然后將試液以0.25毫升/分的速度流過,待2毫升溶液通過后,以0.1NH2SO4淋洗樹脂并以6NH2SO4洗提Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ),此時(shí)可在洗出液中發(fā)現(xiàn)10毫克銅和1.5毫克鐵,倘需將銅與鐵完全分離,可將洗出液作第二次交換.

    樹脂經(jīng)再生后可連續(xù)使用,但經(jīng)數(shù)次使用后樹脂的交換容量將逐步減?。?/span>


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