[发明专利]一种选择性深度脱除尾液中微量银离子的方法

说明书

本发明提供一种选择性深度脱除尾液中微量银离子的方法，所述方法通过可溶性铅盐溶液和阳离子树脂制备负载纳米PbX₂颗粒的树脂基复合材料，然后将含有微量银离子的水溶液渗淋过所述树脂基复合材料并进行解吸，得到银离子浓缩液，最后通过置换还原得到银粉。本发明中树脂经过解吸、水洗之后，还可以返回用作纳米卤化铅纳微颗粒的负载材料，继续重复使用；通过本发明可以深度脱除尾液中的微量银离子，还可以获得银粉。

技术领域

本发明属于水中微量银离子的深度分离富集技术领域，具体涉及一种选择性深度脱除尾液中微量银离子的方法。

背景技术

有色金属冶炼、电镀、影印、导电浆料等行业，会产生含银溶液或尾液，其中含有微量的银，如何实现其深度分离和回收，直接关系到企业的经济效益。常用的回收方法有沉淀法、萃取法、吸附法，但是对浓度仅有几个mg/L级别的含银溶液，其分离回收效果就大打折扣了。而其中吸附法，对于这种极稀浓度、大水量的含银溶液而言，回收其中的银可谓非常合适，而其吸附性能如选择性、容量等特点，则对该技术的实用性和经济性非常重要，因此开发更好的吸附材料非常关键。

采用纳米材料，以其粒度细小、比表面积巨大、表面活性悬键多等特点，在吸附分离富集微量元素方面具有很好的应用潜力，一直以来都受到广泛的关注。但是纳米吸附材料在使用过程中也存在着一些突出的问题，直接限制着其工程化应用与推广效果。归纳而言，主要有：1)回收麻烦。纳米粒子固然吸附效果非常好，但是正因为其非常小，一旦吸附达成之后如何从水介质中高效地分离出来，防止其造成纳米污染以及吸附质的载带流失，将是一个大问题。解决的通常思路有二，一是制作磁性纳米吸附材料。这样一来则可借助磁力分离，但是这样一来会导致制备成本显著提高，而且磁性分离工程化设备投入也很可观。二是采用纳米吸附材料负载到宏观尺度的载体上去。这样就不存在液固分离的难题了。2)容易团聚。纳米材料一旦团聚，则其纳米效应就消失了，显然是不利于其实用化推广的。解决思路也往往有二，其一是添加分散剂，阻止纳米粒子靠近而团聚；其二是将其固载到某个载体上去，防止其自由移动而避免了团聚的机会。3)容易氧化。纳米金属、纳米硫化物等具有还原特质的粉末，容易被空气中的氧、水中的溶解氧等氧化而失去活性，越是细小，这个情况越严重。解决措施也常常有三，其一是全程无氧化操作。显然，这个过程成本是很高的。其二，表面包覆。显然，这对于吸附这样的界面化学反应现象发生的场所，是不合适的，除非微量包覆物对吸附过程具有正向催化作用。其三，负载处理。将纳米功能材料可控地布排到多孔材料的内部孔隙内表面，则可借助其崎岖蜿蜒的微孔道形成的扩散阻隔效应，减弱氧化缘分的扩散进入。但是总体而言，纳米吸附功能材料的种类非常繁多，可以挑选的机会很多，也就意味着可以根据日益多样化的吸附分离用途而设计适配、定制的纳米吸附材料，更好地满足具体、特殊的分离富集要求。综上所述可知，纳米功能材料负载到宏观尺度的多孔载体上去，则可以很好地减轻或解决以上提及的纳米吸附问题。

常见的作为负载体的材料有活性碳、多孔矿物原料如沸石、生物吸附材料、树脂等。活性碳孔隙发达，常常作为负载体的第一考虑对象，但是仔细分析可以发现该材料作为负载体还是存在一些弊端，如物理吸附为主则吸附改性不容易牢固、外形及粒度不规则不利于严密的填充入柱操作、各种原料的来源不同以及各个厂家的生产工艺不同导致市面购买的活性碳品质参差不齐，影响到净化操作的出水稳定性和可操作性。沸石类多孔无机矿物材料，也常常作为纳米材料的负载基体，但是其负载容量小、不牢固、填柱操作的压头稳定性等问题，也直接限制着其用化。生物吸附材料，便宜、吸附性好，但是作为深度净化处理，其本身的遇水溶胀性严重阻碍了其作为柱式填柱吸附材料的可行性，即使交联改性与制球技术可改善其填柱性，但是成本、长期稳定运行效果方面还是存在难以克服的困难。树脂柱式吸附模式是湿法冶金领域最好的深度净化方法，工业生产与操作设备及技术等方面的工业实践经历二战以来的几十年发展，都很成熟，将纳米材料负载到其上去，也比前述各种代表性材料的综合评价要更具有竞争性和可控性。但是如何调控纳米材料合适地负载到树脂上，则是一个挑战。