新生態(tài)氧化錳的制備及用于從硫酸鋅溶液中除鉈

周玉琳，葉龍剛

(1.湖南有色金屬控股集團(tuán)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 400015;2.湖南工業(yè)大學(xué) 材料與先進(jìn)制造學(xué)院，湖南 株洲 412007)

鋅精礦中常含有金屬元素鉈，濕法煉鋅過程中，硫酸鋅溶液中常含有一定量鉈[1]，須集中開路，否則在系統(tǒng)中累積到一定水平后會(huì)燒板；同時(shí)，鉈具有強(qiáng)毒性，如遷移至環(huán)境中會(huì)造成極大危害[2-4]。從溶液中除鉈的方法主要有沉淀法[5-6]、吸附法[7-8]、離子交換法[9]、生物制劑法[10-12]等，目前工業(yè)應(yīng)用中以沉淀法和吸附法為主。

沉淀法又有氧化沉淀法和硫化沉淀法。氧化沉淀法是利用Tl(OH)3溶解度低的特性，通過強(qiáng)氧化劑將Tl+氧化為Tl3+，使形成Tl(OH)3沉淀而去除，高錳酸鉀和雙氧水是常用的氧化劑[6]。二價(jià)錳在中性及弱堿性條件下可強(qiáng)化高鐵酸鉀氧化除鉈，去除率達(dá)83%[13]。用錳氧化物[14]氧化吸附廢水中的鉈，鉈去除率可達(dá)95%[14]。氧化沉淀法除鉈效果較好，易實(shí)現(xiàn)鉈與其他金屬離子的分離，但對(duì)酸性溶液效果不明顯，且需要消耗較為昂貴的強(qiáng)氧化劑。硫化法沉淀利用硫化鉈溶解度(Tl2S)極低的性質(zhì)除鉈，但沉淀渣的處理相對(duì)困難，過程中會(huì)產(chǎn)生刺鼻氣味，操作環(huán)境較差。

相較于沉淀法，吸附法以其過程清潔、效率高、選擇性強(qiáng)而被廣泛關(guān)注，目前所用吸附劑以錳基材料為主。黑化沙吸附劑主要成份為氧化錳，通過物理、化學(xué)和生物共同作用可將模擬水中的鉈從0.5 μg/L降至0.1 μg/L[15]。以納米二氧化錳為吸附強(qiáng)化劑，在處理以水庫水配制的含鉈0.5 μg/L 的水樣時(shí)，當(dāng)用量為48 μmol/L時(shí)即可明顯強(qiáng)化過濾效果，使出水Tl質(zhì)量濃度由不加二氧化錳時(shí)的0.3 μg/L降至0.1 μg/L以下，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)[16]。……