论文部分内容阅读
SO42-是卤水和原盐中常见的杂质之一,它的存在给制盐和盐化工业带来诸多危害。在诸多SO42-脱除方法中,氢氧化锆吸附法具有一定优势,所用吸附剂无毒、无害,且吸附、再生效果良好。但目前使用的氢氧化锆吸附剂为超细或纳米粉末,采用泥浆床进行吸附和再生,在吸附和再生循环过程中,需要反复进行液固分离和分散,操作困难。因此,易于实现液固分离和分散的颗粒状锆系吸附剂的开发势在必行。本文首先利用相转变法制备聚砜微球,然后用反滴定沉淀法将氢氧化锆沉淀于微球中,从而制备出氢氧化锆-聚砜复合材料。采用SEM、HRTEM、IR和XRD等技术手段对复合材料进行表征,并考察聚砜质量分数和沉淀pH对材料吸附性能的影响,得出复合材料的最佳制备条件为:聚砜溶液中聚砜质量分数为10.0%,沉淀pH为11.0。对氢氧化锆-聚砜复合材料吸附卤水中SO42-离子进行静态实验,考察外部因素对饱和吸附量的影响,并对吸附动力学进行研究。结果表明:材料的饱和吸附量受溶液pH值影响较大,饱和吸附量随溶液pH值降低而增大;随卤水中SO42-浓度的增加,饱和吸附量增大,并趋于一个定值;溶液中Cl-的存在会使饱和吸附量有所下降,但下降幅度不大;随着温度的升高,饱和吸附量增大,但增幅有限;等温吸附过程满足langmuir方程,吸附为单层吸附;伪二级动力学方程能很好地描述该静态吸附过程,吸附过程的速率控制步骤为扩散过程。采用固定床操作,研究氢氧化锆-聚砜复合材料对SO42-的动态吸附过程,并用三种动态吸附模型对实验数据进行拟合,结果表明:吸附剂中聚砜质量分数、溶液pH值、初始SO42-浓度、操作流速和吸附剂装填高度等对穿透曲线具有影响,当上述参数发生变化时,穿透曲线发生不同程度的偏移;Bohart-Adams模型可对此动态吸附过程进行描述,并且当入水浓度或流速发生变化时,可用此模型对穿透曲线进行预测。用NaOH溶液进行脱附实验。结果发现:在实验范围内,NaOH浓度对脱附速度影响较小,但NaOH浓度较高时脱附较为完全;随吸脱附次数的增加,材料的饱和吸附量并无明显下降,所制备氢氧化锆-聚砜复合吸附剂具有良好的耐用性。