鈷電解液深度除銅螯合樹脂的合成及性能研究.pdf

1、在鈷冶金中，要獲得到優(yōu)質(zhì)的電解鈷產(chǎn)品，鈷電解液都必須經(jīng)過深度凈化除雜，使電解液中銅離子的濃度低于0.3 mg/L。本文針對鈷濕法冶煉中鈷電解陽極液深度凈化除銅的現(xiàn)狀，以二氧化硅為基體，2-氨甲基吡啶為螯合官能團(tuán)，合成了一種用于硫酸鈷電解液深度凈化除銅的新型二氧化硅基氨甲基吡啶螯合樹脂。探索了兩種不同合成路線對樹脂官能團(tuán)負(fù)載量的影響。采用“先改性后接枝”的合成方法，在氨甲基吡啶改性硅烷偶聯(lián)劑與活化硅膠的硅烷化反應(yīng)中加入葡甲胺和鹽酸-乙醇混

2、合溶液作為反應(yīng)催化劑，通過酸/堿協(xié)同催化作用提高了AMP在硅膠表面負(fù)載量，得到螯合樹脂Si-AMP-M-H。采用紅外、X-射線光電子能譜、掃描電鏡、元素分析、熱重分析和比表面積測定等表征手段對Si-AMP-M-H進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，硅膠表面成功引入了氨甲基吡啶官能團(tuán)，官能團(tuán)含量為2.48 mmol/g，Si-AMP-M-H在210℃以下有良好的熱穩(wěn)定性，隨著AMP在活化硅膠表面的負(fù)載，Si-AMP-M-H的比表面積、孔容和孔徑均減小。

3、
　　 采用靜態(tài)吸附方法，從溶液pH、吸附動力學(xué)、等溫吸附以及吸附熱力學(xué)等方面考察了Si-AMP-M-H對Cu2+、Ni2+、Co2+三種金屬離子的吸附性能。隨著溶液pH值的增大，螯合官能團(tuán)的質(zhì)子化程度減小，樹脂對三種金屬離子的吸附量逐漸增大。Si-AMP-M-H對金屬離子的吸附平衡時(shí)間約為20～40 min，吸附動力學(xué)過程符合二級動力學(xué)反應(yīng)模型，即化學(xué)反應(yīng)為吸附速控步驟。在pH4.0，35℃下，Si-AMP-M-H對Cu2+、

4、Ni2+、Co2+的最大吸附量分別為0.78 mmol/g、0.35 mmol/g和0.25 mmol/g，高于商品二氧化硅基氨甲基吡啶螯合樹脂在近似條件下的金屬離子吸附量，等溫吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型。Si-AMP-M-H對三種金屬離子的吸附反應(yīng)為自發(fā)進(jìn)行，升溫不利于Si-AMP-M-H對Cu2+、Ni2+的吸附。利用Si-AMP-M-H對模擬硫酸鈷電解液進(jìn)行動態(tài)分離實(shí)驗(yàn)，Cu2+在穿漏之前可與Ni2+、Co2+完全分