程亮，侯翠红，徐丽，刘伟，雒廷亮，张保林，刘国际

（郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001）



纳米腐殖酸基离子交换复合树脂动态吸附-脱附冶金镍镉废水

程亮，侯翠红，徐丽，刘伟，雒廷亮，张保林，刘国际

（郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001）

摘要：系统研究了纳米腐殖酸基离子交换复合树脂在多离子共存体系中对Ni2+/Cd2+的选择吸附性能。以此为基础，通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni2+、Cd2+冶金废水资源化治理研究，用扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TG-DTA）、X射线光电子能谱仪（XPS）及N2吸附-脱附分析仪（BET）等物理手段对复合树脂的微观形貌、化学结构、耐热性、元素组分变化及孔径分布进行表征。研究结果表明：纳米腐殖酸基复合树脂对Ni2+、Cd2+离子具有吸附速度快[0.55～1.50 mg·(g·min)-1]、交换容量高（Ca2+、Mg2+共存体系中对Ni2+、Cd2+吸附容量分别为139 mg·g-1和148 mg·g-1）、选择性能好等优点，回收溶液中镍和镉离子浓度和纯度高（分别为45.15 g·L-1和 39.17g·L-1，且CNi(Ⅱ)/Ctotal=0.989，CCd(Ⅱ)/Ctotal=0.994）；吸附-洗脱200次后，其物理、化学结构性能稳定；断面形貌变化不明显，交换容量基本不变，可重复使用；比表面积、平均孔径及孔容分别为1189.85 m2·g-1、30.2 nm 和0.96 cm3·g-1，热稳定性能好；氮含量从16%降至12%、氧含量由26.49%升至29.96%，交换容量由5.38mmol·g-1升至6.06 mmol·g-1。

关键词：纳米腐殖酸基离子交换复合树脂；镍/镉废水；选择性吸附；多柱串联；饱和吸附

2015-07-23收到初稿，2015-08-07收到修改稿。

联系人：刘国际。第一作者：程亮（1986—），男，博士研究生。

Received date: 2015-07-23.

引 言

采矿、冶金、电解、化工化肥、电子等行业每年产生大量重金属镉镍废水，若不治理直接排放，不仅污染环境、危害人体健康(如中风、肺癌、白血病及骨质疏松等病症)，也会造成自然资源极大浪费[1-4]。……