D301G树脂吸附和解吸铂的性能研究

张帆，廖秋玲，郑远东，王光辉

（徐州北矿金属循环利用研究院，江苏　徐州 221002）

摘要：用静态和动态法较为系统地研究了树脂D301G在一定条件下对铂的吸附和解吸性能。确定了该树脂的静态和动态饱和吸附容量。研究结果表明，在实验条件下，树脂对铂具有较好的吸附和解吸效果，应用前景广阔。

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关键词：树脂；铂；吸附；解吸

中图分类号：TQ425 文献标识码：A 文章编号：１００８－９５００（２０15）07－００1５－０5

收稿日期：２０15－０4－１１

作者简介：张帆（１９88－），男，河南济源人，硕士，工程师，主要从事稀贵金属资源循环利用的研究与生产工作。

铂具有优良的抗腐蚀性能、良好的催化性能和稳定的热电性，是石油精炼、电子工业、国防工业不可缺少的基础材料之一［1］。随着经济社会的不断发展，对铂的需求量越来越大，因此对铂的分离和精制方法进行深入研究具有重要意义。

石油化工领域产生的大量废含铂催化剂是重要的二次资源，对其进行回收利用具有很高的经济价值。但废催化剂中铂品位较低，用湿法处理时浸出液的铂含量较低，浓度只有几百毫克/升，回收难度较大。近年来对溶剂萃取技术和离子交换富集技术研究的较多。由于铂的萃取动力学特性不太理想，不易反萃，且所用萃取剂大多易燃、易挥发、有毒，因此溶剂萃取技术的发展受到很大限制［2］。比较而言，离子交换法是一种“绿色提取”技术，分离效率高，设备与操作简单，可以从含有多种离子的溶液中选择性地吸附贵金属离子，树脂可再生反复使用，且环境污染小，已成为重要的贵金属分离富集方法，显示出独特的优势，在石油化工催化剂回收中的应用越来越受到重视。

本实验以树脂D301G为研究对象，重点考察了其在多种条件下对铂的吸附和解吸效果。

1实验部分

1.1仪器与试剂

722型可见分光光度计，天津市普瑞斯仪器有限公司。

DF-101S恒温加热磁力搅拌器，河南省巩义市予华仪器有限责任公司。

铂标准溶液：准确称取99.9%海绵铂，用王水溶解，然后加HCl蒸至湿盐状。用浓HCl赶HNO3 3次，以破坏铂的亚硝基络合物。加入浓HCl，待盐类溶解后，将盐类转移至容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

树脂：D301G大孔阴离子树脂。该树脂是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有叔胺基［-N（CH3）2］的阴离子交换树脂。其碱性较弱，能在酸性近中性介质中有效地交换无机酸及硅酸根，并能吸附分子尺寸较大的杂质以及在非水溶液中使用。该树脂具有再生效率高、交换容量大、抗污染能力强、机械强度好的优点。

盐酸、硝酸、氢氧化钠均为分析纯。

1.2实验原理

在氯化介质中，铂通常以氯配阴离子形态存在，通过适当调节酸度使树脂上的功能团与铂离子发生配位反应，形成小分子螯合物的稳定结构（即吸附过程），达到贵金属元素的富集和贵贱金属元素的分离。

1.3实验方法

1.3.1树脂的预处理

首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐溶液中浸泡18~20　h，然后放尽食盐水，而后用5%盐酸溶液浸泡4~8 h，然后放尽酸液，用水清洗至中性；再用2%~4% NaOH溶液浸泡4~8 h后，放尽碱液，用清水洗至中性待用。

1.3.2静态法

在室温下，准确量取一定体积的树脂并置于烧杯中，然后加入过量的含铂溶液（纯铂溶解后，配制成特定组成和酸度），搅拌24 h后，过滤，分析滤液含铂量，运用差减法，计算树脂的静态吸附容量，计算公式如下：

Q=［（A0-Ae）］×V1/V2（1）

式中：A0——液相中铂的起始质量浓度，mg/L；

Ae——液相中铂的平衡质量浓度，mg/L；

V1——反应液体积，ml；

V2——湿树脂体积，ml。

1.3.3动态法

将一定体积的湿树脂装柱（玻璃交换柱尺寸φ6×90 mm），柱子底部填充少量玻璃棉（防止树脂流出），将含铂溶液以一定的交换速度通过离子交换柱，间隔一定时间取交换尾液分析。树脂吸附饱和后，用少量与实验溶液同酸度的水溶液淋洗出颗粒间夹带的溶液，然后用10%的NaOH溶液解析铂，分批接收解吸液。分别绘制吸附曲线与淋洗曲线。

1.3.4树脂的再生

将吸附并解吸过的树脂用水冲洗至pH值为7，然后加入3倍树脂量的再生剂（酸度为3　mol/L的盐酸溶液）浸泡2　h，即可再生完全，再用去离子水冲洗至pH值为5备用。

2结果与讨论

2.1静态实验

2.1.1静态吸附实验

实验条件如下：室温18 ℃，溶液Pt浓度：1.081 g/L，酸度［H+］：1.12　mol/L，体积：1　L，湿树脂：3　mＬ，磁力搅拌：24　h。

树脂D301G对铂的吸附效果见表１。