离子交换树脂分离富集—分光光度法测定矿石中微量钼、银

论文摘要

本文采用离子交换树脂作为吸附剂,研究了717型阴离子交换树脂分离富集微量钼的性能和732型阳离子交换树脂分离富集微量银的性能,考察了树脂用量、酸度、流速、共存离子干扰等因素对树脂吸附和解析钼和银的影响,建立了离子交换树脂预分离富集-分光光度法测定矿样中微量钼和银的方法。主要研究结果如下:1.采用硫氰酸盐比色法测定钼,试剂的最佳用量:5 mL 1:1的HCl溶液,0.4 mL 2% CuSO4,2.0 mL 10%抗坏血酸和50%硫氰酸钾,体系10 min显色完全,3 h内稳定,最大吸收波长为460 nm,表观摩尔吸光系数为1.66×104L·mol-1·cm-1,其线性回归方程为A=0.0572Cμg/25mL+0.0124 （r=0.9994）;采用硫代米氏铜比色法测定银,试剂的最佳用量:pH=4.5的HAc-NaAc缓冲溶液2 mL,1.0 mL 0.2 g L-1的TMK,1 mL 50g·L-1的DBS,络合物在30分钟时显色完全并在120分钟内一直稳定,最大吸收波长为545 nm,表观摩尔吸光系数为8.91×104L·mol-1·cm-1,其线性回归方程为A=0.033Cμg/25mL+0.0025 （r=0.999）。2.考察了717型阴离子交换树脂动态和静态分离富集钼的条件:静态吸附的最佳条件是树脂用量为1.0 g,吸附时间是15 min时达到吸附平衡,在2060℃静态吸附不受温度的影响;动态吸附时最佳流速为2.5 mL·min-1,吸附酸度在pH为7.5时达到最大吸附,采用10 mL 0.5 mol·L-1NH4NO3+2 mol·L-1HNO3混合液为洗脱剂,进样体积为300 mL时,富集倍数为30。考察了732型阳离子交换树脂动态和静态分离富集银的条件:静态时吸附的最佳条件是树脂用量为0.5 g,吸附温度为常温,静态吸附时间t为30 min,最佳酸度pH=14;动态吸附时最佳流速为3 mL·min-1,最佳洗脱剂是pH为9的0.5 mol·L-1的硫代硫酸钠,洗脱体积为10 mL时,洗脱率达到97%,最大富集倍数为10。3.阴离子交换树脂分离富集测定Mo（VI）的方法检出限（3σ）为0.056μg·mL-1,相对标准偏差RSD%=2.2% （n=7）,回收率为97.53%102.53%,表明本方法灵敏度较高,重现性和准确度好,完全可以满足实际矿样中微量钼的测定。在考察干扰的实验中发现:在pH为7.5的条件下,除了WO3-对吸附有干扰,Fe3+对测定有干扰饶外,其余离子的允许量均较大,对实际样品中钼的测定不造成显著影响。测定时用柠檬酸来掩蔽待测液中的WO3-,Fe3+在测定的时候也与硫氰酸根络合形成红色络合物,但是溶液中有抗坏血酸的还原作用生成了Fe2+,对测定不产生影响。此外,Fe2+还起到一定的催化作用。在最佳实验条件下对银进行吸附、洗脱和测定,测得方法的检出限（3σ）为5μg·L-1,相对标准偏差RSD%=1.1%（n=7）,回收率在98.38%101.20%之间,可见方法的灵敏度高,重现性好。在考察干扰的实验中发现:在显色体系中加入EDTA和柠檬酸铵可掩蔽Al、Cu、Co、Ni等元素干扰。Pb2+干扰较大,少量的铅可以用酒石酸或柠檬酸来掩蔽,本实验所测矿样铅含量均较低,能很好的消除干扰;其余离子的允许量均较大。用该分离富集方法分析实际矿样时,测定值与ICP-AES和AAS方法测定值相近,结果令人满意。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.1.1 矿石中钼、银研究的意义
• 1.1.2 钼银主要性质及资源
• 1.1.3 钼、银的应用
• 1.2 国内外相关研究的现状与趋势
• 1.2.1 钼的分离富集的研究现状
• 1.2.2 银的分离富集的研究现状
• 1.2.3 离子交换树脂在分离富集中的应用
• 1.3 选题创新之处
• 第2章 分光光度法测定钼和银的方法研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验仪器和试剂
• 2.2.2 溶液的配制
• 2.2.3 实验方法
• 2.2.3.1 钼的实验方法
• 2.2.3.2 银的实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 钼的测定
• 2.3.1.1 最大吸收波长的确定
• 2.3.1.2 酸度对显色反应的影响
• 2.3.1.3 显色反应的稳定性
• 2.3.1.4 显色剂和还原剂加入顺序对吸光度的影响
• 2.3.1.5 显色剂和还原剂用量对吸光度的影响
• 2.3.1.6 催化剂用量影响
• 2.3.1.7 工作曲线的绘制
• 2.3.2 银的测定
• 2.3.2.1 最大吸收波长的确定
• 2.3.2.2 酸度对显色反应的影响
• 2.3.2.3 显色反应的稳定性
• 2.3.2.4 显色剂TMK 用量对吸光度的影响
• 2.3.2.5 表面活性剂的选择和用量对吸光度的影响
• 2.3.2.6 缓冲溶液用量对吸光度的影响
• 2.3.2.7 银标准工作曲线的绘制
• 2.4 小结
• 第3章 阴离子交换树脂分离富集矿石中微量钼的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验
• 3.2.1 实验仪器与试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 树脂粒度的选择实验
• 3.3.2 树脂用量对吸附的影响
• 3.3.3 吸附时间的考察
• 3.3.4 温度对吸附的影响
• 3.3.5 溶液pH 值对吸附的影响
• 3.3.6 流速对吸附率的影响
• 3.3.7 树脂的吸附容量
• 3.3.8 解析剂的选择和用量对吸附率的影响
• 3.3.8.1 解析剂的选择
• 3.3.8.2 解析液用量影响
• 3.3.9 吸附机理初步探讨
• 3.3.10 富集倍数
• 3.3.11 共存离子的影响
• 3.3.12 回收率的试验
• 3.3.12.1 铜精矿的加标回收试验
• 3.3.12.2 尾矿的加标回收试验
• 3.3.13 检出限的测定
• 3.3.14 精密度的测定
• 3.3.15 阴离子交换树脂的再生
• 3.3.16 分析应用
• 3.4 小结
• 第4章 阳离子交换树脂分离富集矿石中微量银的研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 实验仪器与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 双氧水用量
• 4.3.2 硫脲用量
• 4.3.3 树脂用量的影响
• 4.3.4 吸附交换时间对吸附率的影响
• 4.3.5 pH 值对吸附率的影响
• 4.3.6 动态吸附流速对吸附率的影响
• 4.3.7 树脂的吸附容量
• 4.3.8 洗脱剂的选择和用量对吸附率的影响
• 4.3.8.1 洗脱剂的选择
• 4.3.8.2 静态洗脱和动态洗脱
• 4.3.9 吸附机理初步探讨
• 4.3.10 富集倍数
• 4.3.11 共存离子的影响
• 4.3.12 回收率试验
• 4.3.12.1 铜精矿的加标回收试验
• 4.3.12.2 金精矿的加标回收试验
• 4.3.12.3 尾矿的加标回收试验
• 4.3.13 检出限的测定
• 4.3.14 精密度的测定
• 4.3.15 阳离子交换树脂的再生
• 4.3.16 分析应用
• 4.4 小结
• 第5章 结论和展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况