摘要:聚丙烯酰胺(PAM)可通过配合离子交换树脂、萃取剂、金属离子等,实现对金的高效提取。本文将从PAM的基本特性、PAM提取金的途径、PAM与离子交换树脂、PAM与萃取剂配合提取金、PAM与金属离子复合提取金四个方面详细阐述了PAM提取金的方法以及优势和不足。
PAM是一种高分子化合物,水溶性良好,且具有高度吸附性和良好的流变性,易于调节其分子量和形态,被广泛应用于固/液分离、污水处理、沉降、增稠等领域。
PAM在提取金的过程中具有以下特性:
1)表面活性特性:PAM主要由亲水基团和疏水基团组成,其分子链大多数由非离子基团和离子基团交替排布。PAM的分子链容易与水中的离子或离子基团发生作用,形成复合物,从而促进固/液分离的效率和沉淀物的质量。
2)极性引力特性:PAM分子极性较强,易于与极性差异较大的物质相互作用,吸附能力强,有利于金的富集和分离。
3)分子量特性:PAM分子量可以通过改变其聚合反应的反应条件、引入交联基团等方式改变,分子量较大的PAM通常具有更好的吸附性能和流变性。
PAM可以通过与离子交换树脂、萃取剂、金属离子等组合方式实现对金的高效提取。PAM提取金的主要途径包括:
1)离子交换法:PAM和离子交换树脂相结合,利用离子的交换作用,实现对金的吸附、富集和分离。
2)萃取法:PAM可以与萃取剂组合配对,通过萃取剂对金的选择性吸附,实现对固体、液体等不同种类金的分离和提取。
3)金属离子复合:PAM可以与具有多个金属离子的配位化合物(如PEG-金复合物)形成“夹心”螯合体,在PAM分子的拓扑结构中将金属离子与其他物质分离,实现金的高效提取。
PAM与离子交换树脂配对,通过它们之间的离子交换,实现金的吸附和分离。
1)PAM与阴离子交换树脂的配对:阴离子交换树脂通常能够吸附带正电荷的金离子,当PAM与具有相似电荷的阴离子交换树脂发生作用时,其能够吸附带有负电荷的离子,从而提取金。
2)PAM与阳离子交换树脂的配对:当PAM与具有相似电荷的阳离子交换树脂相结合时,它能够吸附带有负电荷的离子,从而提取金。
3)PAM与多聚阴离子交换树脂的配对:多聚阴离子交换树脂可以与PAM形成高分子复合体,PAM的带电部位会与多聚阴离子交换树脂的亲水基团发生作用,实现金的提取和分离。
PAM可以与从有机溶剂中提取出来的萃取剂组合,即形成双层界面,在界面上形成PAM双层,使PAM吸附在萃取剂层中,实现金的提取和分离。常见的萃取剂为二巯基化物、有机磷化合物等。
1)PAM与二巯基化物配合的提取金:对于诸如Au、Ag、Hg等的金属离子,可以通过与二巯基化物配合实现选择性的提取和分离。
2)PAM与有机磷化合物配合的提取金:对于诸如Cu、Zn、Ni、Cd等的金属离子,可以通过与有机磷化合物配合实现选择性的提取和分离。
3)PAM与普鲁士蓝萃取剂配合的提取金:普鲁士蓝是一种含有Fe3+和[Fe(CN)6]3-离子的化合物,通过其与PAM结合,可以实现Fe3+、Cu2+、Pb2+等多种金属离子的提取。
PAM可以与金属离子形成复合物,在PAM分子拓扑结构中将金属离子与其他物质分离,实现对金的高效提取和分离。
1)PAM与PEG-金复合物的配对:PAM与PEG-金复合物之间的吸引力主要来自于PAM的亲水性和PEG-金复合物的亲水性。这种复合物可以将金、银等元素从复杂的矿石中分离出来。
2)PAM与酸亚硫酸钠修饰的TiO2复合物的配对:PAM与酸亚硫酸钠修饰的TiO2之间的物理作用形成复合物,实现对金的有效分离。
3)PAM与Fe的复合物:PAM可以类比于蛋白质分子,与金属离子(如Fe3+)形成具有独特性质的高分子复合物,实现对金的高效提取和分离。
聚丙烯酰胺(PAM)作为一种高分子化合物,具有较强的表面活性、极性引力、分子量特性等性质,在与离子交换树脂、萃取剂、金属离子进行配对后可以实现对金的高效提取。在聚丙烯酰胺提取金的过程中,离子交换法、萃取法、金属离子复合法等方式被广泛应用。目前,通过与离子交换树脂、萃取剂、金属离子进行配对,PAM在提取金的效率、选择性等方面需要进一步提高,但是在减少对环境的污染、资源利用、提高提取效率等方面,具有极大的应用潜力和发展前景。