铬盐是我国重要的无机化工原料,广泛应用于冶金、电镀、鞣革、染料、木材防腐等领域。在铬盐生产过程中,铬铁矿中的铬、铝、钒分别生成相应的水溶性钠盐,形成Na2CrO4-NaAlO2-NaVO3-H2O多元复杂碱性浸出液。普遍采用中和除铝、加钙沉钒的分步脱除方法进行铝、钒等杂质的脱除,但在中和除铝过程中会产生以Al(OH)3胶体为主的含铬铝泥,加钙沉钒过程中会产生含铬沉钒钙渣。这些废渣不仅含水量大、难于处理,而且含有铬、钒等国家重点防控的重金属污染物,对生态环境危害巨大,同时造成铝和钒资源浪费,严重制约了铬化工行业的可持续发展,目前已被列为危险固废。因此,亟需研发铬盐多元复杂溶液体系中铝、钒脱除与资源化利用新方法、新技术。本论文基于铬盐多元复杂溶液体系硫酸中和过程原位生成的γ-AlOOH选择性吸附钒的原创发现,开展了大比表面介孔γ-AlOOH定向合成、高铬低钒溶液中V(Ⅴ)选择性吸附及原位合成-协同吸附等研究,提出了铝钒同步分离及资源化应用技术,从源头避免了含铬钒酸钙渣的产生,并建立了铝泥综合利用的新方法。本论文主要取得如下创新性成果:(1)构建了 NaAlO2和硫酸中和制备大比表面介孔γ-AlOOH的新方法,并查明了在高铬低钒溶液中选择性吸附V(Ⅴ)的规律。在单一 V(Ⅴ)溶液中,其最大吸附容量可达3.61 mmol/g。而在高铬低钒溶液中,V(Ⅴ)与Cr(Ⅵ)吸附分离比达到了 500以上,并揭示了选择性吸附机理为Cr(Ⅵ)的吸附由化学吸附转变成物理吸附,而V(Ⅴ)吸附依然为化学吸附。(2)针对铬盐多元复杂溶液体系,提出了原位中和—协同吸附新思路,建立了在高铬低钒溶液中同步分离铝钒的新方法。该过程可瞬间完成吸附平衡,同时钒铬吸附分离比达到2000以上,并揭示了瞬态pH和纳观尺度传质的影响机理。(3)完成了铬盐生产过程中铝钒同步分离技术中试验证。以铬盐浸出液为原料,在间歇化生产过程中,能够稳定的合成出大比表面介孔γ-AlOOH,可实现中和液中V<0.08 g/L,脱Al、Si和Fe均可达到0.001 g/L。在连续化生产过程中,钒铬吸附分离比达到50000以上,可稳定的实现V(Ⅴ)从700 mg/L降低到2 mg/L,Al(Ⅲ)含量稳定在2mg/L以下(以Al2O3计)。(4)针对羟基铝泥,提出表面调控制备高效除Cr(Ⅵ)吸附剂的思路,建立了废水处理-羟基铝泥综合利用的新方法。将壳聚糖与羟基铝泥进行交联反应,制备高效吸附剂,可实现对Cr(Ⅵ)最大吸附容量为120.2 mg/g。而对吸附后产物经硫酸溶解可分离出壳聚糖,实现循环利用,并制备成铝-铬鞣剂。