公布日：2023.10.24

申請日：2023.09.17

分類號：C02F1/42(2023.01)I

摘要

一種離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，包括以下步驟：（1）兩性離子交換樹脂的預處理：將兩性離子交換樹脂采用甲醇浸泡24小時以上，再用去離子水洗滌；再采用二甲胺浸泡1‑10小時，采用去離子水洗滌；（2）吸附：將偏釩酸銨廢水過濾，再將過濾后的濾液通過經預處理的兩性離子交換樹脂，以吸附其中的釩；（3）解吸：使用堿溶液作為解吸劑，對吸附釩后的兩性離子交換樹脂進行解吸，得到解吸液；（4）沉釩：將步驟（3）所得解吸液過濾，再往濾液中加入氨水，然后將濾液重結晶，得偏釩酸銨沉淀，固液分離，即得偏釩酸銨。本發明釩的得率為95%以上，所得偏釩酸銨純度為98.0%以上。

權利要求書

1.一種離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）兩性離子交換樹脂的預處理：將兩性離子交換樹脂采用甲醇浸泡24小時以上，再用去離子水洗滌；再采用二甲胺浸泡1-10小時，采用去離子水洗滌；（2）吸附：將偏釩酸銨廢水過濾，再將過濾后的濾液通過經步驟（1）預處理的兩性離子交換樹脂，以吸附其中的釩；（3）解吸：使用堿溶液作為解吸劑，對吸附釩后的兩性離子交換樹脂進行解吸，得到解吸液；（4）沉釩：將步驟（3）所得解吸液過濾，再往濾液中加入氨水，然后將濾液重結晶，得偏釩酸銨沉淀，固液分離，即得偏釩酸銨。

2.根據權利要求1所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（1）中，將兩性離子交換樹脂采用甲醇浸泡30-36小時。

3.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（1）中，采用二甲胺浸泡2-5小時。

4.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（1）中，所述兩性離子交換樹脂為TP-1。

5.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（2）中，吸附過程中液體流速為1-1.5BV/h。

6.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（2）中，待樹脂出口液體含釩濃度低于0.1克/升時，停止吸附。

7.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（3）中，解吸劑采用濃度為1.0-2.0mol/L的NaOH溶液。

8.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（3）中，解吸接觸時間為30～60min。

9.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（3）中，解吸過程中液體流速為0.5-1.0BV/h；待樹脂出口液體含釩濃度低于20克/升時，停止解吸。

10.根據權利要求1或2所述的離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，其特征在于，步驟（4）中，所述氨水的濃度為2-3mol/L；氨水的加入量為相當于濾液重量的10-20%。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，選擇性好，沉釩率高。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是，一種離子交換法回收偏釩酸銨廢水中釩的方法，包括以下步驟：（1）兩性離子交換樹脂的預處理：將兩性離子交換樹脂采用甲醇浸泡24小時以上（優選30-36小時），再用去離子水洗滌；再采用二甲胺浸泡1-10小時（優選2-5小時），采用去離子水洗滌；進一步，步驟（1）中，所述兩性離子交換樹脂為TP-1（強堿弱酸兩性離子交換樹脂）。

本申請預處理后的兩性離子交換樹脂內有較多的孔，能對溶液中的釩進行選擇性吸附，有效提升吸附容量；保證預處理后的兩性離子交換樹脂的運行效果，有效降低吸附活化能，保證預處理后的兩性離子交換樹脂對釩化合物的離子交換和螯合作用的化學吸附。相比于未經預處理的兩性離子交換樹脂，預處理后的兩性離子交換樹脂對釩的吸附選擇性更好，吸附量更高，解析能力更好。

（2）吸附：將偏釩酸銨廢水過濾，再將過濾后的濾液通過經步驟（1）預處理的兩性離子交換樹脂，以吸附其中的釩；進一步，步驟（2）中，吸附過程中液體流速為1-1.5BV/h。待樹脂出口液體含釩濃度低于0.1克/升時，停止吸附。

采用本發明，釩的吸附率可達99.0%以上。

（3）解吸：使用堿溶液作為解吸劑，對吸附釩后的兩性離子交換樹脂進行解吸，得到解吸液；進一步，步驟（3）中，解吸劑采用堿液，更優選采用氫氧化鈉溶液；進一步優選濃度為1.0-2.0mol/L的NaOH溶液。

進一步，步驟（3）中，解吸接觸時間為30～60min。

進一步，步驟（3）中，解吸過程中液體流速為0.5-1.0BV/h。待樹脂出口液體含釩濃度低于20克/升時，停止解吸。

本步驟中釩的解吸率可達99.0%以上。

（4）沉釩：將步驟（3）所得解吸液過濾，再往濾液中加入氨水，然后將濾液重結晶，得偏釩酸銨沉淀，固液分離，即得偏釩酸銨。

進一步，步驟（4）中，所述氨水的濃度為2-3mol/L。氨水的加入量為相當于濾液重量的10-20%。研究表明，加入合適濃度和重量的氨水，能最大限度的使偏釩酸銨沉淀出來又不至于夾雜太多雜質。

本發明以兩性離子交換樹脂為載體，對其進行預處理改性，增大其酸堿總交換容量和羥基含量及含水率和溶脹率，提升對溶液中的釩的吸附。

本發明選擇兩性離子交換樹脂，并對其進行預處理，得到的兩性離子交換樹脂具有酸性基團和堿性集團，在一定條件下形成內鹽，容易解析；樹脂中的陰陽離子協同作用，兩性樹脂體現了更好的吸附性能，更高的選擇性和更好的解析能力。采用堿脫附，脫附容易，操作簡單。

本發明釩的得率為95%以上，所得偏釩酸銨純度為98.0%以上。

（發明人：易勝云）