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溶剂浸渍树脂技术结合了离子交换和溶剂萃取的优势,具有制备简便,选择性好,萃取剂利用率高,环境污染小等特点,被广泛用于金属离子的分离和回收。但溶剂浸渍树脂在制备及使用过程中存在浸渍平衡时间长、平衡吸附量较低、吸附平衡时间较长、循环吸附稳定性较差等问题。为此,本研究通过探讨传统法(恒温振荡法)、超声波法、双萃取剂法及其制备条件对N235浸渍树脂制备和钒吸附性能的影响,分别得到了三种方法最佳的制备条件,并采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征方法对制备的N235浸渍树脂进行表征,揭示了两种新的制备方法对N235浸渍树脂制备及吸附钒性能提升的机理。再通过静态吸附试验、动态柱式试验研究了超声波法制备的N235浸渍树脂对模拟酸浸液中钒与杂质离子的吸附分离特征,得到的主要结论如下:(1)传统法制备N235浸渍树脂最佳的条件为:N235浓度50%,浸渍时间240 min;在25°C,pH值为1.8,液固比40 mL/g,V(V)浓度为1350 mg/L的条件下,其对V(V)的吸附平衡时间为10 h,且平衡吸附量达到46.5 mg/g。(2)超声波法制备N235浸渍树脂最佳的条件是:超声波功率100 W,超声浸渍时间5 min,N235浓度40%;在相同的吸附条件下,超声波法制备的N235浸渍树脂(NIR-UI)对V(V)的吸附平衡时间为14 h,平衡吸附量为49.4 mg/g;超声波的空化效应增强了萃取剂在树脂孔道内的浸渍效果,即增加了萃取剂在树脂孔道中的扩散速度,大大缩短了N235浸渍树脂的浸渍平衡时间;SEM-EDS分析表明,通过超声波辐射的作用,萃取剂可以进入树脂更深层的孔道中,同时分布地更加均匀,进而提升了N235浸渍树脂对V(V)的吸附量及循环吸附稳定性。(3)双萃取剂法制备N235-TBP浸渍树脂最佳的条件是:萃取剂比例9:1,萃取剂浓度1.6 mol/L,浸渍时间5 min;在相同的吸附条件下,N235-TBP浸渍树脂(N-TIR)对V(V)的吸附平衡时间为6 h,且平衡吸附量为50.9 mg/g;TBP的加入可以加快萃取剂在树脂上的浸渍速率,大大缩短了N235浸渍树脂的浸渍平衡时间,同时提高浸渍树脂的浸渍率;FTIR分析表明,在浸渍过程中N235与TBP发生了相互作用,从而提高树脂中负载的N235对钒的萃取性能,即提升了其对V(V)的平衡吸附量;SEM-EDS分析表明,TBP的加入,使得N-TIR中与钒发生反应的萃取剂的量增多,同时萃取剂可以进入树脂孔道的更深处,从而提升了N235浸渍树脂的吸附稳定性。(4)静态吸附试验结果表明:三种方法制备的N235浸渍树脂对V(V)的吸附量均随着初始钒浓度的增加而升高,在相同条件下,三种浸渍树脂对V(V)的平衡吸附量大小排序为:N-TIR>NIR-UI>NIR-CI;三种浸渍树脂对V(V)的吸附过程更加符合Freundlich等温吸附模型,且NIR-UI和N-TIR的Freundlich等温吸附平衡常数(n和KF)均比NIR-CI高,说明钒更容易被吸附在N-TIR和NIR-UI上,且这两种浸渍树脂对V(V)的平衡吸附量都高于NIR-CI;NIR-CI和NIR-UI对V(V)吸附过程的速率控制步骤均为颗粒扩散过程,而化学反应模型对N-TIR吸附V(V)过程的拟合优度(R2)更高,说明TBP的加入使得N235浸渍树脂吸附V(V)过程的速率控制步骤从颗粒扩散向化学反应转变。(5)NIR-UI的柱式吸附试验研究表明,其处理模拟酸浸液时最佳的吸附条件是:溶液pH值为1.8,流速为1.0 mL/min,柱高为12 cm;动态分离过程最佳的淋洗条件为:12床层体积(BV)2 wt%Na2SO4;最佳的解吸条件为:1 BV 14wt%Na2CO3循环解吸4次;解吸后得到的富钒液中各离子浓度分别为:4069mg/L V(V)、9.19 mg/L Al(III)、17.16 mg/L Fe(III)、7.61 mg/L P(V)、1.80 mg/L Si(IV),说明NIR-UI可以有效地将模拟酸浸液中的V(V)与杂质离子分离。