海水中镁的脱除研究
当今人类社会正面临着陆地资源日趋枯竭的局面，为了走出所面临的困境，从海水中提取所需的资源，便是当今社会研究的热点。但是在海水提取钾、锂、铀等离子过程中，镁离子作为竞争性阳离子，对其工艺产生了极大的反面影响，所以海水中镁的脱除对于从海水中获取自然资源有重要意义。本研究对离子交换树脂法脱除海水中镁离子的过程的相关基础问题进行了较为详细的研究，以其为进一步的研究提供参考。
分别把树脂D113、001×7、D401、D418、D061 通过NaOH、NH4Cl、CaCl2-Ca(OH)2改型，研究树脂对海水中的镁离子的交换效果。通过筛选实验，从五种离子交换树脂D113、001×7、D401、D418、D061 中筛选出大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂D113。并用氯化镁纯溶液考察了树脂对镁离子的静态交换总量，100gD113 树脂能交换319.21mmol镁离子。
在静态交换实验时，考察了交换时间、树脂用量、温度、PH 值等因素对静态交换的影响。实验的结果表明：随交换时间的增加，镁离子的交换容量也逐渐增加，当时间达到120min 后，交换达到平衡(交换温度25℃)；树脂的镁交换容量随温度增加先增加后减少，即最佳温度为40℃左右，高PH 值有利于交换交换的进行。
分别用Langmuir和Freundlich等温式描述树脂交换镁离子的行为，结果表明Langmuir模型更能准确地反映该交换过程。交换过程的热力学表明：镁离子在D113树脂上的交换过程是自发(ΔGθ＜0)、吸热(ΔHθ＞0)、熵变为正值(ΔSθ＞0)的过程。用一级反应方程和二级反应方程分别进行拟合动力学交换曲线的实验数据，结果表明该交换过程符合二级交换动力学过程。
分别用不同浓度盐酸对使用过后的树脂洗脱和氢氧化钠溶液再生，实验结果表明浓度为4.0-5.0[％]时能有效洗脱和树脂再生。
海水镁脱除;海水提取;离子交换树脂法;等温式描述;树脂洗脱
河北工业大学
硕士
化学工艺
谢英惠
2010
中文
P747
56
2011-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）