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在冶金及硫酸工业生产中会产生大量的含砷废酸,硫酸含量可高达10-15%wt,且含有一定量有价金属离子。工业上通常采用石灰中和沉淀的方法处理废酸,但石灰中和法难以回收废酸中的有价金属和硫酸,还产生大量的石膏废渣。因此,如何高效处理工业废酸是科技工作者热点研究课题之一。吸附法具有操作简单、吸附量大、吸附平衡浓度低、吸附剂可回收再生等优点,是选择性除砷的重要方法。本文以耐酸的凝胶型离子交换树脂材料以及Ti3SiC2氧化衍生物TiO2为吸附材料,研究其在强酸水体中对砷的吸附行为,评价其吸附性能并探讨相关吸附机理。主要研究内容如下:(1)以凝胶型ZJ517树脂为材料,通过静态和动态吸附实验研究了树脂在强酸性水体中对五价砷的吸附性能,探讨酸度、温度、流速等静/动态吸附条件对树脂吸附砷效果的影响;同时,研究脱附液配方及脱附条件对脱附效果的影响。结果表明:在静态实验中,在温度为293 K,H+浓度为4 M条件下,树脂对五价砷的最大吸附容量为24.15 mg·g-1。在动态吸附实验中,实验条件温度为293K,流速为5 BV·h-1,H+浓度为4 M时吸附容量可达32.71 mg·g-1。脱附液为2 M H2SO4溶液中加入1%硫代苹果酸,最高脱附率可达92.53%,可实现树脂的循环利用。(2)以ZJ517树脂为材料,通过静态/动态吸附-脱附实验,评价该树脂在强酸水体中对三价砷的吸附能力。主要研究了静态吸附条件、动态吸附条件对树脂吸附砷效果的影响,同时研究了脱附液的配方及脱附条件对脱附效果的影响。结果表明:在强酸性水体中,静态、动态实验在293K时该树脂能吸附三价砷的最大吸附容量分别为13.12 mg·g-1、24.46 mg·g-1。脱附液的配方为2 M H2SO4溶液中加入0.5%硫代苹果酸,最高脱附率可达97.5%,经多次吸附-脱附循环试验后脱附率仍能保持在90%以上,说明树脂具有良好的稳定性。(3)以多孔钛硅碳氧化衍生物TiO2为材料,研究其在强酸水体中吸附砷性能。实验结果表明:反应合成多孔Ti3SiC2在高温条件下进行预氧化后可得到锐钛矿型和金红石型两种不同的氧化衍生物。采用水热处理和NaOH处理两种方式对氧化衍生物进行表面羟基化处理发现,经过水热处理的不同晶型TiO2吸附砷能力微弱,经过NaOH处理的不同晶型TiO2吸附砷能力有所提高。在303K温度下,经NaOH处理含金红石的衍生物在强酸水体中吸附三价砷的最大吸附容量为3.02 mg·g-1;而经NaOH水热处理的含金红石的衍生物吸附三价砷的最大吸附容量仅为0.28 mg·g-1。