探索羟肟酸树脂的合成及其对矿山酸性废水的吸附特性研究

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1、中南大学硕士学位论文羟肟酸树脂的合成及其对矿山酸性废水的吸附特性研究姓名：张骞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟宏20100531硕士学位论文摘要摘要本文采用羟胺法合成了新型羟肟酸树脂(PHA)，研究了其对Fe3+和Cu2+的吸附性能与吸附机理；并采用PHA吸附法回收矿山酸性废水中的Cu2+。以悬浮交联共聚法制备了甲基丙烯酸甲酯．二乙烯基苯交联共聚物(PMMA．DVB)；PMMA—DVB与羟胺在碱性条件下羟肟化，合成了PHA树脂。考察了反应温度、反应时间、反应物比例等对PMMA—DVB的产率和结构性能以及PHA树脂吸附性能的影响，确定优化工艺条件。采用元素分析、红外光谱和热重等手段对

2、PHA进行了表征。静态吸附实验结果表明，PHA吸附平衡时间为150min；PHA的吸附容量随着金属离子初始浓度的增大以及温度的升高而增大；吸附容量受pH影响较大，Cu2+和Fe3+的最佳吸附pH分别为5．0和2．8。在Cu2+_Fe3+二元体系中，PHA对Fe3+有着较高的吸附选择性；采用H2S04溶液可解吸PHA上吸附的金属离子，PHA的洗脱性能和重复利用性能良好。动态吸附实验结果表明随着Cu2+浓度、流速的增加，穿透速度加快，树脂利用率下降。动态解吸实验中，在H2S04溶液体积一定的条件下，解吸率随着H2S04浓度的增加和溶液流速的降低而增加。研究了PHA的吸附动力学、等温吸附机理和吸附热

3、力学，探讨了其对Cu2+和Fe”的吸附机理。PHA对Cu2+和Fe3+吸附可能是由液膜扩散、颗粒扩散和化学反应共同控制的，吸附反应近似于一级反应；PHA的等温吸附能较好地符合Langmuir模型，为单分子层吸附；吸附过程的AH>0，△G

4、HA吸附法，能够使废水达标排放，Cu2+的回收率可达92．85％，富集比为9．85。关键词羟肟酸树脂，吸附，矿山酸性废水，方解石，中和ABSTRACTInthisstudy,anewpoly(hydroxamicacid)resin(PHA)wassynthesizedanditsadsorptionpropertiesandmechanismtoCu2+andFe3+werestudied．TheaplicationinrecoveringCu2+fromacidminedrainage(AMD)byPHAadsorptiontechnologywascarriedout．Poly(meth

5、ylmethacrylate-divinylbenzene)(PMMA—DVB)waspreparedbycrosslinkingsuspensionpolymerization．PHAchelatingresinwassynthesizedbythereactionofPMMA。DVBandhydroxylamineinbasecondition．Theeffectoftemperature，reactiontimeandreactantratioforproductivityandstructureperformanceofPMMA．DVBandadsorptioncapacitiesof

6、PHAwereinvestigated．PHAwascharaterizedbvIR、elementalanalysis，TGandSOon．TheresultsofadsorptioninbatchmethodindicatethattheadsorptionprocessofPHAreachequilibriumafter150minutes．Adsorptioncapacitiesincreasewiththeincreaseoftemparatureandtheinitialconcentrationofmetalions．Adsorptioncapacitiesiseffecteds

7、tronglybypHandthebestpHforCupandFe3+areindividually5．0and2．8．TheselectivityofPHAforFej十isstrongerinCa2+-Fe3+binarysystem．H2S04solutionswereappliedtodesorptionofmetalionsonPHA，andtheresultsindicatethat