[科普中国]-吸附共沉淀

定义

吸附共沉淀是指在含有放射性核素的溶液中形成表面发达的常量物质的离子品休(或无定形沉淀)时，放射性核素虽不能与常量物质形成共结晶，但却能被吸附在晶体表面，随常量物质晶体(或无定形沉淀》起被载带沉淀出来，这种现象就称作吸附共沉淀。

离子晶体(或无定形沉淀)吸附放射性核素有如下经验规律：

（1）当放射性核素离子与常量物质晶体中持相反电荷的离子形成难溶的或难解离的化合物时，放射性核素易被吸附于晶体表面；

（2）放射性孩素听带的电荷与品休表面所带的电荷相反时，则吸附量大，实验条件影响晶体表面电荷情况和吸附作用；

（3）放射性核素被吸附的量与晶体表面积的大小呈正相关关系。

规律前苏联放射化学家赫洛宾 (В.Г.Хлопин)等人认为共沉淀是由同晶、吸附、反常混合结晶和内吸附作用引起的。对于任意一种共沉淀现象，很难区分是基于哪种作用产生的。一般认为，多数属吸附作用引起的共沉淀。

法杨斯(Fa-jans)总结的吸附共沉淀规律是：微量物质的阳离子与形成沉淀的阴离子(反之亦然)所形成的化合物的溶解度越小，则该微量物质被沉淀载带量越大。

抗衡离子（1）与构晶离子形成溶解度、离解度最小的化合物；

（2）离子浓度越大，约易被吸附；

（3）离子电荷高的优先吸附；

（4）颗粒小，比表面积大，吸附杂质多；

（5）吸附是放热过程，温度升高，吸附杂质质量减小。

吸附共沉淀法分离钼酸铵中的钨研究进展众所周知，钨钼同属于第六副族元素，都是稀有高熔点金属，由于镧系收缩的影响，导致钨钼的离子半径非常接近，原子结构及化学性质相似。在原生矿中，钨钼常为伴生元素，特别是以类质同象形式存在的钨钼，通过机械破磨等选矿方法根本无法分离，因此，钨钼的深度分离是当前钼冶金中无法回避的现实。

在开展的钼酸铵溶液分离少量钨的研究方法中，萃取和离子交换都存在工序繁多，原则流程长的缺点，无论洗涤或是再生都会导致钼的损失，而且废水处理也存在一定的难度。碱石灰选择性沉淀分离法操作简单，但深度除钨效果不是太理想，原因在于很难避免局部过饱和现象。吸附共沉淀法不但操作简单，而且可以完全避免局部过饱和现象的发生，如果直接加入Fe(N03)3·9H2O不能达到预期目的，那么可以用Fe(N03)3·9H2O配制新生态Fe(OH)3，然后再加入。

相关文章主要研究了在钼酸铵溶液中加入新生态Fe(OH)3和直接加入Fe(N03)3·9H2O在不同pH条件下的吸附效果，用量及陈化时间对钨钼分离的影响。对于温度而言，由于新生态Fe(OH)3对W的吸附属于典型的表面吸附，要求载体沉淀剂颗粒细小，表面积大，升高温度Fe(OH)3迅速团聚，明显不利于吸附，同时沉淀迅速生成时，表面吸附的钼来不及和构成吸附沉淀的钨进行交换而被迅速生成的沉淀包围起来，导致钼的损失和对钨的吸附能力降低。因此，实验选择在室温条件下进行。

结论分析（1）吸附共沉淀法分离钼酸铵中的钨与萃取法、离子交换法和碱石灰分离法相比，具有明显的优势，不但操作简单，产品符合新国标零级品的标准，而且成本极低，不会引入新的杂质。

（2）吸附共沉淀法分离钼酸铵中的钨应控制pH=8左右，只要控制好加入速度，可直接加入含Fe3+的铁盐。

（3）Fe3+对钼酸铵溶液中钨的吸附不是成定量关系，而是随着钼酸铵溶液中W含量的降低Fe3+的吸附能力随之降低，因此，在工业生产中应根据钼酸铵溶液实际钨含量来确定Fe3+的用量。

（4）陈化时间对吸附效果的影响极大，使Fe(OH)3由沉淀之初的无定形胶体形态转换为晶形沉淀的关键因素，晶型转换的过程同时也是其表面吸附的钼和构成吸附沉淀的钨进行钨钼交换的过程。2