铊是一种重金属元素,位于元素周期表第ⅢA主族,第6周期。铊有两个化学价态,正一价和正三价。铊(Ⅰ)离子及其化合物相对稳定,溶解度较高;铊(Ⅲ)离子及其化合物不稳定,易失卤失水,这两种价态在一定的条件下也可以相互转变。在自然界中,铊多赋存于硫化矿中,但随着工业需求增大,矿产开采和矿石冶炼,使铊释放出来,威胁人类健康,所以铊污染控制是亟待解决的难题。本文以某铅锌冶炼厂废水为供试水样,通过氧化-沉淀法和离子交换树脂法分析了铊水溶液化学行为,并进行了除铊实验研究。此外,探讨了实际废水检测中含盐量对火焰原子吸收光谱法测定Tl、Pb、Cd的干扰。主要研究成果如下:1、利用过氧化氢将冶炼废水中铊(Ⅰ)氧化成铊(Ⅲ),并用硫酸铁在碱性条件下共沉淀富集,得到总铊量;再将原废水直接在碱性条件下沉淀富集,得到铊(Ⅲ)量,总铊量减去铊(Ⅲ)量即为铊(Ⅰ)量,由此建立了冶炼废水中铊形态分析的分析方法。条件实验表明,在废水中同时加入过氧化氢和硫酸铁的氧化-沉淀富集效果优于单独使用过氧化氢或硫酸铁,优化了过氧化氢和硫酸铁用量,并考察了沉淀的最佳p H值、基体影响等。方法的相对标准偏差(n=4)在3.10%~5.50%之间。分析某铅锌冶炼废水,铊(Ⅲ)占比为26.8%~31.7%,铊(Ⅰ)占比为68.3%~73.2%,表明冶炼废水中铊(Ⅲ)和铊(Ⅰ)含量呈现相对稳定的分布。2、以过氧化氢作氧化剂,硫酸铁作沉淀剂助剂,可去除冶炼废水中的铊。总铊的沉淀实验按照双氧水与废水的体积比为1:10,沉淀剂助剂硫酸铁的用量为1.00 g/L,反应时间为30 min,陈化时间为1 h,p H值为10,铊去除率达到99.0%。3、根据高价金属离子具有强配位能力以及强碱性阴离子交换树脂具有选择性吸附络阴离子的特性,利用螯合剂DTPA(二乙基三胺五乙酸)络合铊(Ⅲ),形成的Tl(DTPA)2-络阴离子,用717阴离子交换树脂定量吸附,再用还原剂Na2SO3破络进行洗脱,采用原子吸收光谱测定,建立了铊(Ⅲ)和铊(Ⅰ)的树脂分离富集方法。考察了络合剂DTPA和还原剂Na2SO3用量,吸附酸度和时间,以及共存离子等的影响。该方法用于冶炼废水中铊形态分析,总铊回收率为95.3%~98.1%,方法相对标准偏差(n=4)在1.60%~3.40%之间;同时铊(Ⅲ)占比为28.4%~32.5%,铊(Ⅰ)占比为67.5%~71.6%,表明冶炼废水中铊(Ⅲ)和铊(Ⅰ)具有一定分布特征。4、实验通过离子交换树脂717和D301以络合态Tl(DTPA)2-的形式吸附,并用火焰原子吸收法测定,考察了p H、时间、温度、初始浓度和离子强度对吸附的影响,用FTIR和EDS表征了离子交换树脂吸附前后的结构变化,并进一步探讨了树脂对铊的吸附行为和机理。结果表明:两种树脂均是优良的铊吸附剂,饱和吸附容量可达到10.1 mg/g和7.67 mg/g,p H对吸附率影响不大,离子强度有干扰,但树脂717可在40 min内可达到饱和,吸附速率较快。两种树脂的吸附行为更符合准一级动力学模型和Langmuir模型,热力学数据表明吸附是一个自发吸热的过程。5、分析高盐分对火焰原子吸收光谱法测定Tl、Pb、Cd的干扰。实验测定纯盐溶液Na Cl、KCl、Mg SO4、Mn SO4在0~60.0 mg/m L梯度内对Tl、Pb、Cd的吸光度吸收,并测定了某高盐分废水中Tl、Pb、Cd含量。结果表明:纯盐溶液中25.0 mg/m L Na Cl,30.0 mg/m L KCl、Mg SO4和Mn SO4对Tl无干扰;20.0mg/m LNa Cl和KCl,10.0 mg/m LMg SO4,50.0 mg/m LMn SO4对Pb无干扰;15.0mg/m LNa Cl和Mn SO4、40.0 mg/m LKCl、60.0 mg/m LMg SO4对测Cd无干扰,且盐浓度在0~30.0 mg/m L内,雾化器的提升量均为5.50 m L/min。高含盐量对火焰原子吸收光谱法的干扰主要有物理干扰、背景干扰和酸干扰。混合基体溶液在20.0 mg/m L以内对1.00 mg/L Tl、1.00 mg/L Pb和0.50 mg/L Cd无干扰,加标回收率分别在102%~104%,103%~105%,98.0%~104%之间,相对标准偏差均小于1.82%。