氨基功能化阴离子交换树脂吸附分离Re(Ⅶ)

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单位1东华理工大学核资源与环境国家重点实验室;2西安蓝晓科技新材料股份有限公司
来源第十届重金属污染防治技术及风险评价研讨会
出版年2020
摘要
铼是世界上最为稀散的金属元素,因其优异的物理化学性能被广泛应用在化工、冶金、航天以及国防领域。直至目前,铼未发现独立矿床,常与铀、铜、钼等金属元素矿物伴生,作为伴生资源回收是铼生产的唯一渠道。由于相似的化学性质,铼被用作乏燃料后处理实验中锝的替代物。因此开展溶液中铀、铼的分离富集研究,可以视作为从乏燃料中铀、锝的冷试研究,这对铀矿伴生资源回收以及乏燃料的后处理而言具有重要意义。本文在聚苯乙烯-二乙烯苯微球上接枝三甲胺合成了一种对铼的吸附有选择性的阴离子交换树脂(LSL-1),用于铀矿含铀工艺废水中铼的回收。通过静态实验研究了pH值、初始浓度、树脂用量、接触时间等因素对树脂吸附Re(Ⅶ)的影响。利用SEM、FTIR、XPS等手段对LSL-1的微观形貌和结构进行表征,并从动力学和热力学角度对其吸附机理进行了探讨。实验结果表明,在pH为2.5,初始浓度为250 mg/L时,LSL-1对Re(Ⅶ)的工作吸附容量为154.13 mg/g,且在同等条件下,树脂对铀的吸附容量为0.74 mg/g,在所考察的p H范围内,铼铀最大分离系数(βRe/U)为204.82。吸附过程符合langmuir等温模型和准二级动力学模型,属于主要是化学反应的单分子层吸附。FTIR和XPS分析表明,吸附过程是由阴离子交换驱动的,高铼酸根阴离子与季胺基通过N-O键结合。动态吸附实验表明,吸附过程符合Thomas模型。综上,LSL-1具有一定的应用前景。

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