一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法与流程

文档序号:21503856发布日期:2020-07-14 17:55阅读:379来源:国知局

本发明属于稀散金属分析检测领域,更具体地说,涉及一种铜冶炼多元混合废酸中稀散金属铼的快速、简便、精准检测新方法。



背景技术:

铼是重要的七种稀散金属之一,在地壳中的丰度仅为10-8%,铼的熔点为3170℃,仅次于钨,其沸点高达5900℃,密度高达21.02g/cm3。铼的高熔点、高耐腐蚀性和极强的可塑性使其与多种过渡金属形成性能优异的“铼效应”的合金材料,在航空发动机、核反应堆合金、导弹高温部件、特种坩埚、超温材料等方面具有特殊而关键的用途;由于铼具有不饱和5d电子层,容易给出5d电子并具有较大的晶格参数,使铼及其多种化合物具有特殊的催化活性,在石油重整、无铅汽油生产具有不可代替的用途。

铼资源具有稀散金属资源共性,难于形成具有开发价值的独立矿床。由于res2和mos2具有相同的片状晶体结构,常以类质同象进入辉钼矿晶格而与钼伴生;同时,铼与铜具有相似的离子半径和极为相近的化学性质,常以类质同象进入辉铜矿。因此,钼精矿、铜精矿及铜钼精矿成为回收铼的主要原料。在铜火法冶炼过程中,精矿中的大部分铼被氧化后挥发进入了so2净化洗涤废水中,该废水在工业上称为“废酸”或“污酸”,而其中含有多种阴离子,又可称为“多元混合废酸”,所以铜冶炼废酸成为回收铼的主要原料。

我国是全球最大铜冶炼生产基地,铜产量多年来一直稳居世界第一,2019年精炼铜达到了978万吨,其中约80%采用火法工艺生产。统计表明,火法冶炼1吨铜产生约1吨冶炼废酸,铜冶炼废酸中铼含量在几个到上百个ppm,铜冶炼年产废酸约780万吨,按铼含量为10ppm估计,每年铜冶炼废酸中含铼可达78吨左右。由此可见,铜冶炼多元混合废酸为铼的重大原料来源。在铜冶炼多元混合废酸中铼的资源普查、富集工艺研究、工业试验、生产控制等多个环节中,铼的快速、精准检测具有十分重要的意义。

目前,关于铜冶炼多元混合废酸中铼的检测方法较多,主要有分光光度法、icp-aes法、icp-ms法、原子吸收法和电化学分析法等。由于分光光度法仪器成本低、操作简便、选择性较好等优点,在铼的检测领域中一直占有主体地位;随着精密仪器icp-aes和icp-ms在多数大型企业的普及,由于该类仪器的灵敏度、精密度和准确度均较高,样品处理简单并且可以同时检测多种元素,逐步成为重要检测手段,而其他检测方法由于多种因素的限制应用相对较少。由于铜火法冶炼过程中多种低熔点成分通过烟气进入废酸,使得铜冶炼废酸成分十分复杂,在高硫酸浓度下还含有铜、铅、锌、汞、硒、氟、氯、砷、铼、铊等多种杂质,对仪器分析过程会产生较强的基体效应和光谱干扰,导致其检测结果偏差较大或样品无法检测。

经检索,关于采用分光光度法分析检测溶液中的铼的专利已有相关公开。如,樊雪梅(中国专利申请号为201610191311.x)针对浸出液、沉钼后液、反萃液和晶体母液采用三氯甲烷和乙酸乙酯两次萃取工艺分离杂质后检测有机相中的铼;胡晖(中国专利申请号为201711143815.5)针对铜、铅、钼和锝冶炼厂多杂液体样,采用酮、酯和醚等有机物对液样进行萃取除杂,有机相通过紫外-分光光度计进行检测铼;但该类方法的检测步骤较多,流程较长,并且过程中使用了较多高毒性有机试剂,对人体和环境的危害较大。

关于其酸性溶液中杂质离子的分离预处理的专利或文献也已有相关公开。如,杜小辉(中国专利申请号为201410842957.0)和刘伟利(中国钼业,2015,39(6):48-50)针对低铼高硫酸根废液,采用样品中加入ca(oh)2除去硫酸根离子和铁离子,再加入na2co3除去滤液中的钙离子,滤液消除杂质离子后采用分光光度法检测铼,但该过程形成的硫酸钙沉淀量大且滤饼含水较高(一般大于40%),两次过滤滤饼易吸附铼从而造成损失。又如,王同敏(甘肃冶金,2017,39(6):56-59,63)对污酸液预处理后采用丙酮萃取铼,再采用icp-aes检测铼含量;邱才升(化学化工,2019,159-160)针对一级动力波样品通过预处理、掩蔽杂质离子,直接采用icp-aes检测铼含量,但该类过程的预处理操作复杂,且目标元素铼含量较低,尤其废酸中氟离子含量高,对仪器造成较大腐蚀,不宜采用仪器进行直接检测。

综上所述,由于铜冶炼多元混合废酸中杂质种类多、含量高低差距大并且目标元素铼含量较低,直接仪器检测难以得到可行结果,而现有除杂预处理方法存在工艺操作复杂、部分药剂毒性大等不足。因此,开发一种成本低廉、检测简便、准确度高、精密度好的方法,对于铜冶炼废酸中铼的回收意义重大。



技术实现要素:

1.要解决的问题

本发明的目的在于克服现有铜冶炼多元混合废酸采用仪器直接分析检测铼无法得到可行结果的不足,提供了一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测新方法。采用本发明的技术方案能够有效解决现有技术对铜冶炼多元混合废酸分析检测铼过程中存在的杂质离子影响大、基体效应严重、检测结果偏差较大、环保性差和周期较长等缺陷,实现快速检测,为铜冶炼多元混合废酸中铼的富集及提纯提供技术支持。

2.技术方案

为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:

本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,包括以下步骤:

步骤一、树脂的预处理

将聚苯烯二乙烯苯型有机胺大孔阴离子交换树脂首先采用水浸溶胀处理,溶胀结束后再依次进行洗涤、碱浸转型、洗涤和酸浸转型处理;

步骤二、铜冶炼多元混合废酸中铼的吸附

先将被测铜冶炼多元混合废酸样品进行过滤,接着采用静态吸附或动态吸附的方式将过滤后的多元混合废酸样品中的铼转移到步骤一所述的树脂上;

步骤三、富载树脂铼的解析

将吸附铼后的树脂先进行洗涤,然后采用铼解析剂对洗涤后树脂进行解析处理,得到含铼解析液;

步骤四、铼含量的检测

将解析后的树脂再进行洗涤得到洗涤液,将洗涤液和步骤三中含铼解析液进行定容,然后采用分光光度法或icp-aes法直接检测铼含量。

更进一步的,所述步骤一中的树脂先浸没在蒸馏水中溶胀10-24h,溶胀结束后采用蒸馏水进行洗涤,然后采用naoh或氨水静态浸没转型12-24h,naoh和氨水的质量百分比浓度均为1-10%;转型结束后再采用蒸馏水将树脂进行洗涤,接着采用硫酸、盐酸或二者的混合酸浸没转型12-24h,硫酸和盐酸的质量百分比浓度均为5-15%,转型结束后再进行水洗。

更进一步的,所述步骤二中的被测铜冶炼多元混合废酸样品采用定性慢速滤纸或定量快速滤纸进行过滤。

更进一步的,所述步骤二中当多元混合废酸样品体积不大于1000ml时采用搅拌静态吸附,且其样品与树脂的液固体积比为20:1-40:1时搅拌吸附10-60min;当多元混合废酸样品体积为1-20l时采用动态吸附,动态吸附速率为5-15bv/h。

更进一步的,所述步骤三中将吸附铼后的树脂洗涤至流出液ph值为3-6,再采用氨水或氢氧化钠作为铼解析剂对洗涤后树脂进行解析处理,所述氨水解析剂的质量百分比浓度为1.0-5.0%,氢氧化钠解析剂的质量百分比浓度为2-10%。

更进一步的,当步骤二中采用静态吸附的方式将树脂上的铼转移到溶液中时,步骤三中铼解析剂与树脂的液固体积比为1:1-2:1,静态解析时间为10-120min;当步骤二中采用动态吸附的方式将树脂上的铼转移到溶液中时,采用铼解析剂以0.5-5bv/h的解析速率进行转移,其转移液体量优选为2-6bv。

更进一步的,当步骤三中采用氨水作为铼解析剂转移树脂中的铼时,步骤四中将所得含铼解析液采用分光光度法或icp-aes检测铼含量;步骤三中采用氢氧化钠作为铼解析剂转移树脂中的铼时,步骤四中将所得含铼解析液优选采用分光光度法检测铼含量。

更进一步的,所述步骤四中采用分光光度法检测铼含量时,首先在定容液中滴加少量酚酞或百里酚酞,若溶液显红色或蓝色则滴加hcl溶液至无色,若溶液呈无色则先滴加分析纯浓氨水至显色,再滴加hcl溶液至无色;接着加入酒石酸或柠檬酸为掩蔽剂,在盐酸体系中加入二氯化锡作为还原剂,加入丁二酮肟作为显色剂,定容后摇匀静止一段时间,然后采用分光光度法或icp-aes法直接检测铼含量。

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的有益效果为:

(1)本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,包括树脂的预处理、铜冶炼多元混合废酸中铼的吸附、富载树脂铼的解析和铼含量的检测四个步骤,通过采用特殊的交换树脂从铜冶炼多元混合废酸中高效选择性转移铼,并对多元混合废酸中铼的具体检测方法进行优化设计,从而有效降低了多元混合废酸中杂质离子的影响,消除了基体效应,提高了检测的精准度,减少了检测周期,实现快速检测,其环保性较好,为铜冶炼多元混合废酸中铼的富集及提纯提供技术支持。

(2)本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,具体选用了聚苯烯二乙烯苯型有机胺大孔阴离子交换树脂作为吸附剂从铜冶炼多元混合废酸中高效吸附转移铼元素,使废酸中多种金属离子和酸根离子对铼的转移不构成影响,从而高效分离了样品中的杂质,便于后续铜冶炼多元混合废酸中铼含量的检测;且所选用的树脂抗污能力强,吸附容量高,使用寿命长,实验循环使用1年内树脂的吸附和解析能力无较明显衰弱。

(3)本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,通过根据铜冶炼多元混合废酸中铼的含量灵活选择静态吸附或动态吸附的方式转移目标元素铼,并对其吸附过程中的具体参数进行优选,从而进一步有效提高了多元混合废酸中铼的吸附效果,吸附铼之后的树脂可灵活选择解析过程,其操作过程简便,时间短,灵活性好,效率高。

(4)本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,可灵活选择氨水或氢氧化钠进行解析,对两种解析液采用不同的仪器进行检测,便于保障结果的准确性,同时对其解析过程中的具体参数也进行优选,从而便于所得溶液选择不同的仪器进行分析,进一步便于后续检测方法的比对,进而提高了检测的准确度和精确度。

(5)本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,通过对铜冶炼多元混合废酸中铼元素的吸附剂以及铼的整体检测过程进行严格把控,从而可对多元混合废酸中低浓度的铼进行富集,其富集倍数高,便于选择下一步的检测方法,进而提高了检测灵敏度和准确度。且本发明的检测方法废酸样品取样量大,少则几百毫升,多则几十升,相较于传统取样几毫升至数十毫升而言样品代表性更强,并且可富集得到不同浓度的纯净含铼液,其操作简单,结果稳定且准确性好,能灵活多样的适应不同样品,可推广应用到其他类似行业废酸中铼的检测。

具体实施方式

由于铜冶炼多元混合废酸在高硫酸浓度下含有铜、铅、锌、汞、硒、氟、氯、砷、铼、铊等杂质,其杂质种类多,含量高低差距大,并且目标元素铼含量较低,在仪器分析过程中会产生较强的基体效应和光谱干扰,导致其检测结果偏差较大或样品无法检测,难以得到可行结果,而现有除杂预处理方法的工艺操作复杂,部分药剂毒性较大,因此,需开发一种成本低廉、检测简便、准确度高、精密度好的多元混合废酸铼的检测方法。

基于以上问题,本发明提供了一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测新方法,包括树脂的预处理、铜冶炼多元混合废酸中铼的吸附、富载树脂铼的解析和铼含量的检测四个步骤。本发明通过选用了聚苯烯二乙烯苯型有机胺大孔阴离子交换树脂作为吸附剂从铜冶炼多元混合废酸中高效吸附转移铼元素,不但有效降低了多元混合废酸中杂质离子的影响,高效分离了样品中的杂质,便于后续铜冶炼多元混合废酸中铼含量的检测,且所选用的树脂抗污能力强,吸附容量高,使用寿命长,实验循环使用1年内树脂的吸附和解析能力无较明显衰弱。

另外,本发明还可根据铜冶炼多元混合废酸中铼的含量灵活选择静态吸附或动态吸附的方式转移目标元素铼,吸附铼之后的树脂还可灵活选择氨水或氢氧化钠进行解析,从而进一步有效提高了多元混合废酸中铼的吸附和解析效果,便于所得溶液选择不同的仪器进行分析,进一步便于后续检测方法的比对,提高了检测的准确度和精确度。本发明还对其吸附和解析过程中的具体工艺及参数进行优选,从而进一步提高了废酸中铼的吸附和解析效果,便于后续铼的检测。本发明通过对铜冶炼多元混合废酸中铼的整体检测过程进行改进,从而可对多元混合废酸中低浓度的铼进行富集,其富集倍数高,灵活性强,检测的灵敏度和准确度较好,且废酸样品的取样量大,代表性更强,并且可富集得到不同浓度的纯净含铼液,为铜冶炼多元混合废酸中铼的富集及提纯提供有力的技术支持。

具体的,本发明的一种铜冶炼多元混合废酸中铼的精准检测方法,包括以下步骤:

步骤一、树脂的预处理

将聚苯烯二乙烯苯型有机胺大孔阴离子交换树脂首先浸没在蒸馏水中溶胀10-24h,溶胀结束后采用蒸馏水洗涤可溶性杂质及破碎树脂,然后采用naoh或氨水静态浸没转型12-24h,naoh和氨水的质量百分比浓度均为1-10%;转型结束后再采用蒸馏水将树脂洗涤至偏中性,接着采用硫酸、盐酸或二者的混合酸浸没转型12-24h,硫酸和盐酸的质量百分比浓度均为5-15%,转型结束后水洗至偏酸性待用。

上述步骤一将聚苯烯二乙烯苯型有机胺大孔阴离子交换树脂作为铜冶炼多元混合废酸中铼的高效选择性吸附剂,其树脂的具体型号可为z407;所述z407树脂的官能团为伯胺基,粒度为0.8-1.3mm,含水量为45-50%,比重为0.9-1.0。

步骤二、铜冶炼多元混合废酸中铼的吸附

先将被测铜冶炼多元混合废酸样品用定性慢速滤纸或定量快速滤纸进行过滤,使其颗粒物小于30ppm,且目测无浑浊现象。两种滤纸的选型主要是根据样品的状态确定,如果样品澄清、目测无悬浮物,宜采用定量快速滤纸过滤;如果样品比较浑浊、目测呈黑色或发红,宜采用定性慢速滤纸过滤。接着采用静态吸附或动态吸附的方式将过滤后的多元混合废酸样品中的铼转移到步骤一所述的树脂上。

上述步骤二中采用静态吸附或动态吸附的方式转移树脂中的铼时,当多元混合废酸样品体积不大于1000ml时采用搅拌静态吸附,且其样品与树脂的液固体积比为20:1-40:1时搅拌吸附10-60min;当多元混合废酸样品体积为1-20l时采用动态吸附,将预处理过的树脂装入透明玻璃标准口吸附柱内,将过滤后的多元混合废酸样品由上至下缓慢通过吸附柱,利用吸附柱中树脂对多元混合废酸样品中的铼进行吸附处理,其动态吸附速率为5-15bv/h。值得说明的是,在进行多元混合废酸中铼的吸附处理时,较小的吸附液固比(即多元混合废酸样品与树脂的液固体积比)有利于提高吸附效率,但是会增加树脂用量,优选静态吸附液固比为30:1;样品体积大于1l时也可采用搅拌静态吸附,但会大大增加树脂用量,此时优选动态吸附速率为6-10bv/h。

上述步骤二将测铜冶炼多元混合废酸与预处理过的z407树脂采用静态吸附或动态吸附的方式,将废酸中的铼转移到z407树脂上,该过程废酸中的cu、fe、zn、cl、f、as和s等多种杂质离子对铼的转移不构成影响,可高效地将废酸中的杂质离子与目标元素进行分离,有效避免了铜冶炼多元混合废酸进行直接样品处理——仪器分析检测过程中杂质离子的影响。

步骤三、富载树脂铼的解析

将吸附铼后的树脂进行洗涤去除杂质离子及残留废酸,洗涤至流出液ph值为3-6后,采用氨水或氢氧化钠作为铼解析剂对洗涤后树脂进行解析处理,将树脂上的铼转移到溶液中,得到含铼解析液;该含铼解析液的体积仅为多元混合废酸样品体积的1-20%,含铼解析液体积较样品体积大大减少,可使铼的浓度得到有效提高,便于提高分析检测的准确性。

上述步骤三中的氨水解析剂的质量百分比浓度为1.0-5.0%,优选为2-4%;氢氧化钠解析剂的质量百分比浓度为2-10%,优选为4-6%。当步骤二中采用静态吸附的方式将树脂上的铼转移到溶液中时,其铼解析剂与树脂的液固体积比为1:1-2:1,优选为1.5:1,其静态转移时间为10-120min,优选为20-40min;当步骤二中采用动态吸附的方式将树脂上的铼转移到溶液中时,采用铼解析剂以0.5-5bv/h的解析速率进行转移,优选为2-3bv/h,其转移液体量优选为2-6bv(本发明的吸附速率和解析速率的单位是bv/h,但实际上也会采用bv作为速率单位,这也是约定俗成的结果)。两种吸附方式进一步优选静态吸附转移,可节约操作时间,提高检测效率。

步骤四、铼含量的检测

将解析后的树脂再进行洗涤得到洗涤液,将洗涤液和步骤三中含铼解析液进行定容,然后采用分光光度法或icp-aes法直接检测铼含量。分光光度法检测过程为保持样品酸度一致性,可首先在定容液中滴加2滴0.1%的酚酞或百里酚酞,若溶液显红色或蓝色则滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,若溶液呈无色则先滴加分析纯浓氨水至显色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色;接着加入浓度为300-500g/l的酒石酸或柠檬酸为掩蔽剂,在盐酸体系中加入浓度为200-250g/l的二氯化锡作为还原剂,加入浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容后摇匀静止一段时间;然后采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,并检测铼含量。

当上述步骤三采用氨水作为铼解析剂转移树脂中的铼时,步骤四将所得含铼解析液采用分光光度法或icp-aes检测铼含量;步骤三中采用氢氧化钠作为铼解析剂转移树脂中的铼时,步骤四将所得含铼解析液优选采用分光光度法检测铼含量,避免钠离子对icp-aes的火焰干扰。

下面将结合本发明的具体实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

树脂的预处理过程:量取z407树脂100ml倒入200ml烧杯中,加入蒸馏水常温浸没溶胀10h,溶胀结束后将树脂倒入60目不锈钢筛中,用蒸馏水洗涤并将破碎树脂筛出,将树脂加入200ml烧杯中并加入1%的氢氧化钠溶液浸没树脂12h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为7,再加入15%的硫酸浸没12h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为5-7待用。

量取经过定性慢速滤纸过滤的铜冶炼多元混合废酸样品500ml加入1l烧杯中,铜冶炼多元混合废酸样品中h2so4含量为5.1%、氟2.4g/l、氯3.3g/l、砷2.0g/l、铅21ppm、锌210ppm、铜260ppm;再向该烧杯中加入上述预处理过的z407树脂25ml,电动搅拌并控制其速度为350rpm,搅拌吸附时间为10min。吸附结束后采用40目不锈钢筛将树脂筛出,采用蒸馏水漂洗树脂至流出液ph值为3,将漂洗后的树脂加入200ml烧杯中,加入浓度为1%的氨水25ml,搅拌解析铼10min后得到含铼解析液。

将解析后的树脂采用蒸馏水洗涤至ph值为7-8,将洗涤液和含铼解析液倾至烧杯中并定容至50ml;移取定容液10.00ml至200ml容量瓶中,滴加2滴0.1%的酚酞溶液,溶液呈红色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,接着加入3ml浓度为300g/l的酒石酸作为掩蔽剂,在盐酸体系中加入3ml浓度为200g/l的二氯化锡作为还原剂,加入3ml浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容至刻度后摇匀静止30min后,采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,检测铼含量,计算多元混合废酸中铼含量为70.20ppm;将上述定容液采用蒸馏水稀释20倍,采用icp-aes检测铼含量为35.00ppm,计算多元混合废酸中铼含量为70.00ppm。

实施例2

树脂的预处理过程:量取z407树脂300ml倒入500ml烧杯中,加入蒸馏水常温浸没溶胀15h,溶胀结束后将树脂倒入60目不锈钢筛中,用蒸馏水洗涤并将破碎树脂筛出,将树脂加入500ml烧杯中并加入1%的氨水浸没树脂24h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为7,再加入5%的盐酸浸没18h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为5-7待用。

将铜冶炼多元混合废酸样品经过定量快速滤纸进行过滤处理,共计样品体积为10l,目测无悬浮物或浑浊现象,铜冶炼多元混合废酸样品中h2so4含量为18.2%、氟0.9g/l、氯1.2g/l、砷1.5g/l、铅19ppm、锌130ppm、铜310ppm;再取上述预处理过的树脂50ml装入20mm×200mm的透明玻璃标准口吸附柱内,将废酸缓慢加入吸附柱内,通过调节吸附柱下部阀门控制流出液流速为4ml/min,设置其吸附速率为5bv/h左右,将所有样品通过树脂,吸附结束后用蒸馏水将树脂洗涤至流出液ph值为4左右;再加入5%的氨水以0.5bv/h的速率解析得到含铼解析液,收集2-4bv含铼解析液共计100ml,并定容。

移取定容液10.00ml至100ml容量瓶中,滴加2滴0.1%的百里酚酞溶液,溶液呈蓝色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,接着加入3ml浓度为300g/l的柠檬酸作为掩蔽剂,在盐酸体系中加入3ml浓度为250g/l的二氯化锡作为还原剂,加入3ml浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容至刻度后摇匀静止30min后,采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,检测铼含量,计算多元混合废酸中铼含量为2.00ppm;将上述定容液采用蒸馏水稀释10倍,采用icp-aes检测铼含量为20.20ppm,计算多元混合废酸中铼含量为2.02ppm。

实施例3

树脂的预处理过程:量取z407树脂100ml倒入200ml烧杯中,加入蒸馏水常温浸没溶胀24h,溶胀结束后将树脂倒入60目不锈钢筛中,用蒸馏水洗涤并将破碎树脂筛出,将树脂加入200ml烧杯中并加入10%的氢氧化钠溶液浸没树脂24h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为7,再加入10%的硫酸与10%的盐酸的体积比为1:1的混合酸浸没22h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为5-7待用。

量取经过定性慢速滤纸过滤的铜冶炼多元混合废酸样品900ml加入2l烧杯中,铜冶炼多元混合废酸样品中h2so4含量为56.7%、氟1.5g/l、氯1.2g/l、砷3.1g/l、铅32ppm、锌198ppm、铜450ppm;再向该烧杯中加入上述预处理过的z407树脂30ml,电动搅拌并控制其速度为350rpm,搅拌吸附时间为30min。吸附结束后采用40目不锈钢筛将树脂筛出,采用蒸馏水漂洗树脂至流出液ph值为5,将漂洗后的树脂加入200ml烧杯中,加入浓度为2%的氢氧化钠溶液45ml,搅拌解析铼120min后得到含铼解析液。

将解析后的树脂采用蒸馏水洗涤至ph值为7-8,将洗涤液和含铼解析液倾至烧杯中并定容至100ml;移取定容液10.00ml至100ml容量瓶中,滴加2滴0.1%的酚酞溶液,溶液呈红色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,接着加入2.5ml浓度为400g/l的酒石酸作为掩蔽剂,在盐酸体系中加入2.5ml浓度为220g/l的二氯化锡作为还原剂,加入3ml浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容至刻度后摇匀静止30min后,采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,检测铼含量为30.64ppm,计算多元混合废酸中铼含量为35.16ppm。

实施例4

树脂的预处理过程:量取z407树脂300ml倒入500ml烧杯中,加入蒸馏水常温浸没溶胀20h,溶胀结束后将树脂倒入60目不锈钢筛中,用蒸馏水洗涤并将破碎树脂筛出,将树脂加入500ml烧杯中并加入10%的氨水浸没树脂12h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为7,再加入5%的盐酸浸没24h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为5-7待用。

将铜冶炼多元混合废酸样品经过定量快速滤纸进行过滤处理,共计样品体积为15l,目测无悬浮物或浑浊现象,铜冶炼多元混合废酸样品中h2so4含量为10.2%、氟2.2g/l、氯2.8g/l、砷1.1g/l、铅67ppm、锌320ppm、铜1201ppm;再取上述预处理过的树脂80ml装入20mm×200mm的透明玻璃标准口吸附柱内,将废酸缓慢加入吸附柱内,通过调节吸附柱下部阀门控制流出液流速为15ml/min,设置其吸附速率为10bv/h左右,将所有样品通过树脂,吸附结束后用蒸馏水将树脂洗涤至流出液ph值为5左右;再加入10%的氢氧化钠溶液以5bv/h的速率解析得到含铼解析液,收集2-5bv含铼解析液共计240ml,并定容。

移取定容液10.00ml至200ml容量瓶中,滴加2滴0.1%的百里酚酞溶液,溶液呈蓝色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,接着加入3ml浓度为400g/l的柠檬酸作为掩蔽剂,在盐酸体系中加入3ml浓度为240g/l的二氯化锡作为还原剂,加入3ml浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容至刻度后摇匀静止30min后,采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,检测铼含量为7.99ppm。

实施例5

树脂的预处理过程:量取z407树脂100ml倒入200ml烧杯中,加入蒸馏水常温浸没溶胀18h,溶胀结束后将树脂倒入60目不锈钢筛中,用蒸馏水洗涤并将破碎树脂筛出,将树脂加入200ml烧杯中并加入5%的氢氧化钠溶液浸没树脂18h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为7,再加入10%的硫酸浸没20h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为5-7待用。

量取经过定性慢速滤纸过滤的铜冶炼多元混合废酸样品1000ml加入1l烧杯中,铜冶炼多元混合废酸样品中h2so4含量为9.8%、氟1.5g/l、氯1.6g/l、砷0.9g/l、铅59ppm、锌540ppm、铜560ppm;再向该烧杯中加入上述预处理过的z407树脂25ml,电动搅拌并控制其速度为350rpm,搅拌吸附时间为60min。吸附结束后采用40目不锈钢筛将树脂筛出,采用蒸馏水漂洗树脂至流出液ph值为6,将漂洗后的树脂加入200ml烧杯中,加入浓度为4%的氨水50ml,搅拌解析铼30min后得到含铼解析液。

将解析后的树脂采用蒸馏水洗涤至ph值为7-8,将洗涤液和含铼解析液倾至烧杯中并定容至100ml;移取定容液10.00ml至100ml容量瓶中,滴加2滴0.1%的酚酞溶液,溶液呈红色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,接着加入3ml浓度为500g/l的酒石酸作为掩蔽剂,在盐酸体系中加入3ml浓度为230g/l的二氯化锡作为还原剂,加入3ml浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容至刻度后摇匀静止30min后,采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,检测铼含量为15.12ppm,计算多元混合废酸中铼含量为15.12ppm;将上述定容液采用蒸馏水稀释10倍,采用icp-aes检测铼含量为15.05ppm,计算多元混合废酸中铼含量为15.05ppm。

实施例6

树脂的预处理过程:量取z407树脂300ml倒入500ml烧杯中,加入蒸馏水常温浸没溶胀22h,溶胀结束后将树脂倒入60目不锈钢筛中,用蒸馏水洗涤并将破碎树脂筛出,将树脂加入500ml烧杯中并加入2%的氨水浸没树脂20h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为7,再加入5%的硫酸与5%的盐酸的体积比为1:1的混合酸浸没16h,浸没结束后用蒸馏水将树脂洗涤至ph值为5-7待用。

将铜冶炼多元混合废酸样品经过定量快速滤纸进行过滤处理,共计样品体积为20l,目测无悬浮物或浑浊现象,铜冶炼多元混合废酸样品中h2so4含量为7.6%、氟1.0g/l、氯1.7g/l、砷2.2g/l、铅108ppm、锌90ppm、铜110ppm;再取上述预处理过的树脂100ml装入25mm×300mm的透明玻璃标准口吸附柱内,将废酸缓慢加入吸附柱内,通过调节吸附柱下部阀门控制流出液流速为4ml/min,设置其吸附速率为15bv/h左右,将所有样品通过树脂,吸附结束后用蒸馏水将树脂洗涤至流出液ph值为6左右;再加入5%的氨水以2.5bv/h的速率解析得到含铼解析液,收集2-6bv含铼解析液共计400ml,并定容。

移取定容液5.00ml至200ml容量瓶中,滴加2滴0.1%的百里酚酞溶液,溶液呈蓝色,再滴加hcl溶液(一份盐酸加三份水)至无色,接着加入3ml浓度为500g/l的柠檬酸作为掩蔽剂,在盐酸体系中加入3ml浓度为250g/l的二氯化锡作为还原剂,加入3ml浓度为10g/l的丁二酮肟作为显色剂,定容至刻度后摇匀静止30min后,采用分光光度计在450nm处测量其吸光度,检测铼含量为8.25ppm,计算多元混合废酸中铼含量为10.31ppm;将上述定容液采用蒸馏水稀释40倍,采用icp-aes检测铼含量为8.11ppm,计算废酸中铼含量为10.34ppm。

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