A-21S和201×7树脂对氰化提金废水的吸附效果

　　氰化物在金和银的选矿、浸出以及贵金属后续净化的过程应用最多[1-2].由于氰化物的高毒性，在废水排放前必须进行解毒处理[3-4].另外，含氰废水还含有各种金属离子（Cu、Zn、Au、Ag、Re、Cd、Fe等），回收金属离子可以实现资源的再利用。现阶段，国内外学者研究氰化废水处理的方法按氰化物去向可分为破氰法和回收法[5-8],已工业应用的有酸化法[9]、碱性氯化法[10]和过氧化氢氧化法[11]等。

　　离子交换法主要是依靠离子交换剂上的官能团与溶液中的离子进行交换达到 去 除 氰 化 物 的 目的[12].因其具有容易回收金属、适用性强、操作简单、无二次污染、使用寿命长等优点而广泛应用于水处理 技 术，目 前 是 含 氰 废 水 高 效 处 理 的 方 法 之一[13-15].但离子交换法由于一次处理废水不完全，所以常与其他方法联合使用[16-18].本文针对某黄金冶炼厂氰化废水中高铜高铁的特点，为提高后续离子交换工艺处理效果以及防止树脂“铁中毒”[19],在采用沉淀法降铜除铁的基础上，对比研究了A-21S和201×7两种阴离子交换树脂对氰化提金废水的吸附结果。

　　1试验原料和方法

　　氰化废水由河南某黄金冶炼厂提供，pH范围6~8,主要离子成分（mg/L）：CNT5 230、Au 0.37、Cu 4 339.59、Fe 170、Zn 370.A-21S树脂和201×7强碱性离子交换树脂参数对比见表1.硫酸锌、氢氧化钠、硝酸银等均为分析纯。

　　取适量原始废水置于烧杯中，先加入适量硫酸锌进行沉淀反应，结束后进行固液分离；在得到的滤液中再加入适量0.25mol/L氢氧化钠溶液进行二次沉淀，结束后分离得到滤液，滤液中各离子质量浓度（mg/L）：CNT467.84、Au 0.37、Cu 300、Zn 220,并将其作为后续树脂吸附的原液。

　　量取一定量预处理后的吸附树脂于烧杯中，加入100mL上述最终滤液，分别改变反应温度、时间和液固比进行吸附试验。待吸附达到平衡后，分离树脂和溶液，测定溶液中主要离子浓度。总氰化物含量（CNT）测定采用硝酸银容量法（HJ484-2009），其它离子浓度采用原子吸收分光光度法测定。吸附率按照吸附前后溶液中氰化物（或金属离子）的质量浓度计算。

　　2结果与讨论

　　2.1树脂添加量的影响

　　常温下，向烧杯中加入100mL滤液，加入不同体积的预处理201×7树脂（或者A-21S树脂），在磁力搅拌器上匀速搅拌1h后，分析测定吸附液中各离子质量浓度，结果见图1.

　　由图1可知，随着树脂量的增加，吸附液中各离子浓度逐渐降低。当加入201×7树脂量大于3mL时，溶液中CNT和金离子含量基本保持不变，金离子的吸附达到回收要求，铜离子和锌离子浓度少量降低。滤液中加入大于3mL A-21S树脂时，各离子浓度含量变化很小，可以认为此时达到吸附平衡。

　　综合考虑成本和处理效果，选择两种树脂吸附最优液固比为100∶3.对比201×7树脂和A-21S树脂吸附效果，明显可看出同样加入3mL量的A-21S树脂对总氰、铜离子、锌离子和金离子的吸附率高于201×7树脂。这主要是由于：一是A-21S树脂粒径比201×7树脂小，比表面积相对较大，吸附的活性位点更多；二是A-21S树脂内部结构更紧凑对离子的吸附力更强。

　　2.2吸附温度的影

　　取10份100 mL滤液于烧杯中，分别加入3mL 201×7树脂和3mL A-21S树脂后，在恒温水浴锅中分别控制不同温度进行吸附试验，两种树脂分别在吸附达到平衡后分离滤液并取样，分析测定各离子质量浓度。结果如图2所示。

　　从图2可看出，随着吸附温度的提高，201×7树脂和A-21S树脂吸附后的滤液中各络合离子浓度均在降低，但是降低幅度不大，特别是201×7树脂的吸附结果，说明温度对两种树脂吸附废水的影响较小。

　　201×7树脂分别在22 ℃和60 ℃对各离子吸附率相差不大于2%.考虑经济成本和处理效果，选定吸附温度为22℃即常温。

　　2.3反应时间的影响

　　常温下，向烧杯中加入100mL滤液，分别加入3mL 201×7树脂和3mL A-21S树脂在磁力搅拌器上进行不同时间的吸附试验，待吸附平衡后分离滤液和树脂，分析测定滤液中各离子质量浓度。结果见图3.

　　图3表明，201×7树脂和A-21S树脂吸附后滤液中的CNT、铜离子、锌离子和金离子浓度随着吸附时间的延长逐渐降低，其中锌离子浓度变化较缓慢。随着废水和树脂接触时间延长，吸附越牢靠且有效结合点就越多。在201×7树脂吸附60 min时，CNT、铜离子、锌离子和金离子的质量浓度分别为378.66、248、1.53、0.037mg/L,且保持在一个恒定范围内。综合考虑，201×7树脂最优吸附时间选定在60min.

　　A-21S树脂吸附废水75min时，CNT、铜离子、锌 离 子 和 金 离 子 的 质 量 浓 度 分 别 为365.34、156.38、0.55、0.020mg/L.从经济和处理效果综合考虑，选取最优吸附时间为75min.对比发现，在吸附平衡时A-21S树脂对各络合离子的吸附率较201×7树脂高，废水处理效果更好，主要是由于该树脂的有效吸附位点多于201×7树脂。