含镍电镀污泥的资源化技术及动力学研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：2015年6月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可

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3、过对其成分检测可知，镍在污泥中的含量占14.63%，具有良好的资源化利用价值。通过正交试验与单因素优化试验，考察了酸浸条件对重金属镍的浸出率的影响与离子交换树脂对酸浸液中镍的吸附及解吸效果的主要影响因素，同时，也研究了酸浸动力学与离子交换吸附动力学机理。选取硫酸为浸出剂，对含镍电镀污泥进行了浸出试验。通过正交试验得出了最佳浸出方案，通过单因素优化试验，得到浸出的最佳条件：硫酸质量分数为15%、固液比为1:7、污泥粒径小于0.15mm、时间为60min、温度20℃，此条件下镍的浸出率可达96.02%。分别对电镀污

4、泥进行放大10倍和40倍试验，镍的浸出率仍在95%左右。浸出过程动力学分析发现，该电镀污泥的硫酸浸出过程符合固体产物层扩散控3.127-制模型，反应级数是1，反应扩散系数K=0.0117eRT，Ea=3.127kJ/mol。浸出热力学-10-1-1-1研究表明：ΔH=-95.93kJ•mol，ΔS=-146.96J•mol•K，ΔG=-52.14kJ•mol。ΔH<0，表明浸出过程为放热过程。G<0，表明浸出过程自发进行。3+进行铁离子去除试验，研究发现，SI-2树脂对Fe的最佳吸附条件为：pH是3+1.5

5、，吸附时间为80min，温度是20℃。SIAP树脂对Fe的最佳吸附条件为：pH是2，吸附时间是40min，温度是20℃。两种树脂的饱和吸附量均为35.00mg/g左右。选用SI-2树脂对镍离子进行了提取研究，其静态吸附的研究结果为：最佳pH是5，吸附时间是100min，温度是20℃，饱和吸附量为3000mg/g。最佳静态洗-1脱条件为：洗脱剂是盐酸，浓度是4mol•L，洗脱80min后洗脱率保持在93%左右。吸附过程动力学研究表明，SI-2树脂对镍离子的吸附过程与拟二级动力学模型I万方数据武汉工程大学硕士学位论

6、文2tQ/1/(KQ)tQ/t2ee相符，并且线性相关系数大于0.99，液膜扩散控制是主要速率控制步骤，吸附表观活化能Ea=1.532kJ/mol。吸附过程热力学研究表明，SI-2树脂对镍离子的吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich两种等温吸附模型，并且Freundlich常数在2-3之间，说明吸附过程简单易行。根据热力学公式计算得出：在298K时，吸附过程的ΔH=3.39kJ/mol，ΔS=73.05J/(mol·K)，ΔG=-18.38kJ/mol。ΔH>0，表明整个过程为吸热过程，ΔG

7、<0，说明吸附过程可以自发进行。关键词：电镀污泥、浸出、吸附、解吸、动力学II万方数据AbstractAbstractTheelectroplatingsludgeareelectroplatingsediment，whichisproducedintheprocessofelectroplating,andsolidcontentafterwastewatertreatment.Theelectroplatingsludgeismoreharmthanelectroplatingwatewaster.Itis

8、urgenttosolvetheproblemsthathowtodealwiththesludge,andavoidarbitrarystackingormishandlingtocausemoreserioussecondarypollution,andachievetheresources.Theresearchobjectinthispaperisthenickelelectr