鎢濕法冶煉工藝中,傳統(tǒng)強(qiáng)堿性離子交換工藝已在我國(guó)獲得廣泛應(yīng)用。該工藝發(fā)展成熟,但同時(shí)也存在著交換溶液濃度較低(25gWO3/L)、樹(shù)脂的操作交換容量較低(240～260mgWO3／g干樹(shù)脂)等缺點(diǎn),及由此而引發(fā)的廢水排放量較大、水資源消耗較大、樹(shù)脂使用量大、損耗大等問(wèn)題。

針對(duì)這一現(xiàn)狀,為克服上述不足,本文提出了一種適用于高濃度條件(150gWO3/L)下工作要求的弱堿性離子交換工藝。

研究?jī)?nèi)容主要包括以下四個(gè)方面：

(1)通過(guò)三種不同樹(shù)脂(A-654、D314、D363)性能比較,篩選得到能在高濃度鎢酸鈉溶液中進(jìn)行離子交換的較為合適的大孔型弱堿性陰離子交換樹(shù)脂A-654。

(2)以A-654樹(shù)脂為對(duì)象,考察了吸附過(guò)程和解吸過(guò)程參數(shù)對(duì)吸附解吸性能的影響。

吸附結(jié)果表明：室溫條件下,在pH值為2.5～6.5,濃度范圍為150～350gWO3／L的鎢酸鈉溶液中A-654樹(shù)脂具有較好的吸附效果,

其交換容量維持在850mgWO3／g干樹(shù)脂以上。吸附過(guò)程中攪拌速度、吸附溫度,樹(shù)脂粒徑對(duì)樹(shù)脂吸附性能的影響不大。解吸結(jié)果表明：氨水用量為理論用量的1.2～1.3倍、氨濃度范圍為20～40gNH3／L的條件下,A-654樹(shù)脂具有較好的解吸效果。

(3)初步探討了離子交換過(guò)程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明：使用Freundlich模型能較好地描述A-654樹(shù)脂的吸附行為。樹(shù)脂的吸附速率相當(dāng)快,在150s時(shí)即可達(dá)到吸附容量的40%,這對(duì)提高工藝的生產(chǎn)效率有著積極意義。使用動(dòng)邊界模型能較好的描述A-654樹(shù)脂解吸過(guò)程的動(dòng)力學(xué),解吸過(guò)程為粒擴(kuò)散控制。

(4)確定了高濃度條件下的離子交換法處理含鎢料液的工藝,并使用生產(chǎn)料液驗(yàn)證了其可行性。