磷钨酸铵-海藻酸钙复合吸附剂的制备及其铷吸附热力学及动力学

杂多酸盐无机离子吸附剂对于碱金属离子具有良好吸附性能,可望用于铷的分离提取。以海藻酸钙(Ca ALG)为载体,对铷有良好选择性的磷钨酸铵(AWP)为活性成分,采用溶胶凝胶法制备球形复合吸附剂AWP-Ca ALG并优化了物料配比、Ca Cl_2浓度、陈化时间及干燥温度等制备条件,通过SEM、XRD、IR分析对制备产物进行了表征。通过静态吸附实验,测得吸附剂对Rb+吸附容量达43 mg·g^(-1)。实验考察了溶液中铷初始浓度、吸附温度对吸附过程的影响,分别采用Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型对实验数据进行线性回归分析,结果表明吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型(R2>0.9962)。计算铷吸附过程焓变(ΔH)、熵变(ΔS)分别为-14.18 k J·mol^(-1)和-0.0367 k J·mol^(-1)·K^(-1),不同温度下ΔG均为负值,说明该吸附过程可自发进行,低温利于吸附,升温利于解吸。吸附动力学结果表明该吸附过程符合拟二级动力学模型,且受化学反应控制。

磷钨酸铵-海藻酸钙复合吸附剂分离铷钾工艺研究

铷作为稀有碱金属具有重大的经济战略意义。卤水中含有大量的铷资源,由于铷与大量与其物理化学性质非常接近的钾共存造成铷分离提取技术难度极大。采用磷钨酸铵-海藻酸钙AWP-CaALG球形复合吸附剂进行卤水中铷钾分离,通过动态吸附实验考察吸附剂的重复性能、流速、高径比、洗脱液浓度等吸附工艺条件对铷钾分离效果的影响。结果表明:在优化的动态吸附条件(流速=2.06BV/h,高径比=6.66)下,对CRb+=1.0g/L,CK+=10g/L,pH=1的溶液进行动态吸附,吸附剂对Rb+的吸附容量为16.34×10-3,穿透体积为7.86BV。以1 mol/L HCl^0.005 mol/L NH4Cl溶液和1 mol/L HCl^0.5mol/L NH4Cl溶液进行梯度洗脱,可得CK+=12.07 mg/L,CRb+=513.84mg/L的富集液,其中RbCl的纯度为96.93%。