在金属冶炼过程中产生了大量含重金属烟气,而目前我国对于这些废气颗粒物的捕集按照国标固态滤膜采样法进行,存在一定的不足,对于粒径较小呈气溶胶状态、长期飘浮在空气中的重金属颗粒捕集不完全,造成一定的测量误差。分析金属冶炼原料的成分可知,基本上都含有多种重金属,其中以铅、镉金属及其化合物的含量居多。本文以铅、镉金属单质及其化合物的超细粉末为研究对象,用络合剂对其进行溶解吸收,根据重金属在络合剂中溶解率的大小,筛选出各类金属的溶解吸收液。研究了各类金属单组分的溶解吸收情况,以及其混合组分的吸收情况。并分析了用络合法采样吸收重金属烟气的应用前景。主要研究内容如下:(1)金属络合溶液在络合重金属离子的过程中会有副反应的发生,通过计算得出金属离子在不同pH下与羟基副反应的羟合度,配位体与质子副反应的络合度,根据络合剂络合铅镉离子的络合平衡常数,得出各络合剂络合铅镉金属离子的条件稳定常数,而对重金属离子进行络合反应时,当条件稳定常数≥6,则认为该络合剂可作为重金属离子的捕集剂进行应用。(2)对于铅单质来说,筛选出两种较好的溶解液:HEDTA以及柠檬酸。HEDTA溶解铅单质的最优溶解条件为:p H为5,溶液浓度为0.1 mol/L,溶解时间为50 min,温度为30℃,在该溶解条件下其溶解率达到29.32%;柠檬酸的最佳溶解条件为:pH为3,溶液浓度为0.15 mol/L,溶解时间为40 min,温度为50℃,此时溶解率达到27.66%。氧化铅的最佳溶解液为EDTA,最优溶解条件为:pH为5,溶液浓度为0.2 mol/L,溶解时间为50 min,温度为50℃,在该溶解条件下其溶解率达到96.33%。硫化铅的最佳溶解液为EDTA,最优溶解条件为:pH为5,溶液浓度为0.2 mol/L,溶解时间为40 min,温度为60℃,在该溶解条件下其溶解率达到43.95%。(3)铅、硫化铅、氧化铅混合物的最佳溶解液为柠檬酸,最优溶解条件为:pH为4,溶液浓度为0.15 mol/L,溶解时间为50 min,温度为50℃,其溶解率为69.52%。氧化铅、硫化铅两种混合物的最佳溶解液为HEDTA,最佳溶解条件为:pH为3,溶液浓度0.1 mol/L,溶解时间50 min,温度为50℃,此时达到最大溶解率为93.62%。(4)氧化镉的最佳溶解液为EDTA,当pH为5,溶液浓度为0.1 mol/L,溶解时间为50 min,温度为60℃,达到最大溶解率97.643%。硫化镉的最佳溶解液为柠檬酸,最佳溶解条件为:pH为4,溶液浓度为0.15 mol/L,溶解时间为50 min,温度为50℃,此时达到最大溶解率38.83%。(5)氧化镉、硫化镉两种混合组分的最佳溶解液为EDTA,最优溶解条件是:pH为5,温度为50℃、溶解液浓度0.1 mol/L、溶解时间为50 min时,溶解率达到最大值90.52%。(6)通过对金属及其化合物的溶解试验,得到pH、温度、时间、溶液浓度四因素影响程度为:pH>溶液浓度>溶解时间>反应温度。综合分析重金属在络合溶解液中具有很高的溶解效率,弥补了现有采样方法的不足,使用液体吸收法对空气中重金属微粒溶解吸收,操作简单方便,可做到对粒径较小颗粒物最大限度的捕集,具有广阔的应用前景。