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摘要：膜分离过程是一项新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术,其膜制备材料的改性及膜分离应用一直是膜技术研究的热点。本文针对常用膜制备材料—聚偏氟乙烯(PVDF)经浸没沉淀法制备成膜后强度差、亲水性不佳等问题进行了改性研究,并结合目前湿法炼铜生物浸出液铜低铁高的现状,将膜分离技术应用于湿法炼铜工艺,得出以下结论：(1)通过正交实验考察了浸没沉淀法制备PVDF/PVP/DMAc/水体系的PVDF膜三个主要因素对膜性能的影响,结果表明,当PVDF浓度为20wt%、PVP浓度为3wt%、膜厚度为0.15mm时,所制备的膜纯水通量、截留率及拉伸强度等膜性能参数处于最佳值,该条件可作为膜强度、亲水改性时重要的参考依据；(2)添加HDPE对PVDF膜进行了强度改性,结果表明当HDPE浓度为2wt%、PVDF浓度为20wt%、PVP浓度为3wt%时,膜的拉伸强度达到最佳值,为2.48MPa；添加PMMA对PVDF膜进行了亲水改性,结果表明当PVDF:PMMA为6：4、聚合物浓度为20wt%时,膜性能达到最佳。(3)通过“针铁矿法除铁—超滤预处理—纳滤浓缩”工艺路线对德兴铜矿生物浸出液进行了处理,结果表明：温度30℃、终点pH值在3.0～3.2时针铁矿法除铁效果最佳,铁去除率达到80%以上,铜损失率在2%以下；在进料压力0.60MPa、温度30℃、流量17L·min-1、浓缩倍数为10倍的条件下对除铁液进行超滤预处理后,去除了料液中大部分的Fe(OH)3胶体和微粒,而Cu2+大部分进入超滤渗透液中；在进料压力1.50MPa、温度30℃、流量18L-min-1、浓缩倍数为5倍的条件下进行纳滤浓缩,料液中的Cu2+浓度达到0.526g·L-1,为生物浸出液的2.38倍；萃取实验表明,在pH值为料液初始pH,相比O：A为1：1,萃取剂浓度为2%,萃取时间为180s时,浓缩前后的两种料液萃取率相差不大,均在99.5%以上,但有机相中Cu2+的浓度,浓缩后的料液能达到浓缩前的2.37倍。这表明采用“针铁矿法除铁—超滤预处理—纳滤浓缩”工艺路线对德兴铜矿生物浸出液进行处理具有可行性,对提高总产能、降低成本很有意义。(4)在德兴铜矿堆浸厂进行了生物浸出液“针铁矿法除铁—超滤预处理—纳滤浓缩”中试实验,试验运行稳定：在室温30℃、终点pH值在3.0～3.2的条件下除铁后,自然分相或加入絮凝剂加速分相均除铁效果良好,铜损失率低于3%,铁去除率达到67-80%；经超滤浓缩10倍、纳滤浓缩4倍处理后,铜离子浓度提高至2.8-2.9倍；实验后对膜污染设备进行清洗,膜性能恢复良好。