天津争光强碱阴离子交换树脂,除油树脂

硅溶胶的离子交换质量与下列因素有关，树脂再生的程度、平衡性质、树脂的高度、流入深度、离子大小等。把通过阳离子交换柱的硅溶胶稀深再通过弱碱性阴离子树脂交换柱，去除液体中的阴离子CL-，以达到更加稳定的状态。以交换柱流出来的稀硅深胶浓渡很低，需进行浓缩，为了防止浓缩时胶凝，浓缩前迅速加入稳定剂。稳定剂常用的为MOH（M为L,Na,K,Rb,Cs,NH4.NH2等)稳定剂的用量应该恰当，若小于SiO2摩尔数的1%则难于起到稳定作用；若超过5%则将降低制品的纯度。取5kg上述硅溶胶用10%NAOH溶液调PH值至78。取900g调整液注入减压器中进行减压浓缩。并以保持容器内液面恒定为原则，徐徐加入剩余的4100g调整液。浓缩温度保持78℃，后制得900g含SiO2 20%，Na20 0.33%，PH为9.6的硅溶胶，其平均粒径约16mum。离子交换树脂进行离子交换后，已失去交换能力。需用盐酸稀液洗涤，用HCL中的H+取代树脂上的Na+。而使离子交换树脂的活性基团氧化，使树脂再生，恢复交换能力。再生后和离子交换树指用蒸馏水冲洗至规定的PH值为止，备下次使用。

离子交换树脂在饮用水中的系统应用
“争光”生产离子交换树脂、生化分离介质和大孔吸附剂。其中：离子交换树脂包括苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系和环氧系四大系列，强酸、弱酸、强碱、弱碱、两性、螯合和惰性七大类型共300多个品种；生化分离介质包括离子交换层析介质、疏水作用层析介质、亲和层析介质、凝胶层析介质和活化中间体五大类型近百个品种；大孔吸附剂包括非极性吸附剂、中等极性吸附剂和极性吸附剂三大类型数十个品种。注册商标为“争光”和“Hydrolite”。
饮用水是指可以不经处理、直接供给人体饮用的水。也包括通过饮水和食物经口摄入体内，或通过洗漱、洗涤物品、沐浴等生活用水接触皮肤或呼吸摄入人体的生活用水。饮用水与人体健康和生活质量密切相关，其重要性不亚于食品。
“争光”牌饮用水处理树脂系列，能有效地除去饮用水中对人体有害的、溶解性的有机物（DOC）和盐类物质，除去硝酸根、磷酸根、高氯酸根、氟酸根、砷酸根等有毒物质，使饮用水符合没有污染，没有退化（充满生命活力），符合人体生理需要（含有对人体有益的矿质元素）等要求。
一、DQ系列食品级树脂：
“争光”牌DQ系列离子交换树脂是一类经过特殊纯化处理，达到纯度食品级要求的树脂产品，主要用于各种供人食用或者饮用的终产品的生产，并所生产的物品、无害，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害的要求。

DQ系列食品级离子交换树脂已经过预处理、再生和清洗处理，达到食品级树脂的纯度要求，可直接使用。主要应用于饮水机、咖啡机、养殖、花卉种植用水的软化处理，也可用于家用热水器等淋浴设备用水的软化处理。
“争光”牌DQ系列树脂包括ZG C107DQ、ZG C108DQ、ZG C108DQ-K、和ZG C 108FMDQ树脂等产品。

二、ZG C 258 FD食品级树脂：
“争光”牌ZG C 258FD是在大孔结构的丙烯酸共聚体上带有羧酸基（- COOH）的弱酸性阳离子交换树脂。作为一种大孔型的弱酸阳树脂，它具有交换能力强、交换速度快、交换容量大、机械强度好等特点。
ZG C 258FD树脂特别适合于从水溶液中去除碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类。常用于家庭和社区小型离子交换装置，饮用水或生活用水的软化、脱碱处理。

三、去除硝酸根、亚硝酸根、氟酸根、砷酸根树脂：
饮用水中硝酸盐、亚硝酸盐、氟酸根、砷酸根的污染问题在近年来受到越来越多的关注，因为长期低剂量地摄入上述有毒物质，会严重危害人体的健康。
硝酸盐在人体内可还原为亚硝酸盐，与人体血液作用，形成高铁血红蛋白，使血液失去携氧功能，导致缺氧中毒；在人体内与仲胺类作用形成亚硝胺类，是致癌、致畸、致突变的物质。世界卫生组织推荐饮用水中高的硝酸根含量（以NO3-的形式）是 ≤ 50毫克/升。


砷也是致癌、致突变因子，对动物还有致畸作用。长期饮用高砷水，会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病，神经病，血管损伤，以及增加心脏病发病。慢性砷摄入与皮肤癌有密切相关，也可能和肺癌、肝癌、膀胱癌、肾脏癌、大肠癌有关。美国设定饮用水中砷的含量标准为 ≤ 10微克/升。
溶于水中的氟，非常容易被吸收，血中的氟随着循环分布到全身各个组织器官。长期摄入高剂量的氟化物，轻者会造成氟斑牙或氟骨症，重者可能导致癌症、神经疾病以及内分泌系统功能失常。
本系列产品包括去除饮用水中硝酸根、亚硝酸根的ZG D890、去除氟酸根的ZG F 860、去除砷酸根的ZG S 820和能同时去除氟酸根、砷酸根的ZG FS 821树脂等产品。
四、ZG D891去除高氯酸根树脂：
饮用水中的高氯酸盐是一种持久性的有毒化学物质，它通常是以NH4ClO4、KClO4、NaClO4的形式存在。高氯酸盐对人体的影响主要表现为对甲状腺吸收碘的抑制，从而导致甲状腺激素分泌的减少，这就造成对发育系统特别是对大脑发育的影响。过量的摄入高氯酸盐会导致甲状腺激素的分泌不足，而甲状腺激素分泌不足会抑制人体正常的新陈代谢和生长发育，尤其是对儿童的影响。
由于高氯酸根的非挥发性和在水中的高溶解性，不可能用过滤、沉淀等普通物理方法去除；采用离子交换法进行处理无疑是好的方法之一。
ZG D891是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有季铵基［-N(CH3)3OH］的阴离子交换树脂。于自来水和饮用水中高氯酸根的去除和净化，对高氯酸根有优良的选择性。
五、ZG C858除铁树脂：
饮用水的铁过多，可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱、大便失常。据研究证明，人体中铁过多对心脏有影响，甚至比胆固醇更危险。因此，水中含铁量过多，也会造成危害。据测定，当水中含铁量为0.5 mg/L时，色度可达30度以上，达到1.0 mg/L时，不仅色度增加，而且会有明显的金属味。使水的口感很差，国家规定生活饮用水中铁的含量应≤0.3毫克/升。
ZG C858是一种强酸性苯乙烯系薄壳式阳离子交换树脂，具有惰性核心浅度磺化薄壳式结构，是一种的除铁、软化树脂。
六、ZG D870B除硼树脂：
硼是动物和植物生长所必需的微量元素，但是硼的过量摄取或水中硼含量过高会对人体和作物产生危害。世界卫生组织（WHO）建议.成人每天摄入的硼应不超过0.16μg/g，过量的硼的摄入会引起恶心、头痛、腹泻、肝脏损害甚至会死亡。因此，从水源中除硼也是极其必要的。
离子交换法是一种有效的除硼方法，越来越广泛地得到了应用。用ZGD870B树脂吸硼饱和后，可以用5~10%的酸溶液进行洗脱，使树脂再生循环利用。
反应原理如下：
R- C6H11O5NH3+·CL- + BO33- →R- C6H11O5NH3+·BO33- + Cl-
R- C6H11O5NH3+·BO33- + HCl →R- C6H11O5 NH3+·Cl- + H3 BO3
“争光”牌ZG D870B是一种在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯骨架上带有配位胺基团（N-甲基葡糖胺）的高分子聚合物。
八、树脂的使用：
1. 对于普通树脂的装填，应先用纯水冲洗进出水管道及交换器，内部无杂质。

2. 将树脂缓缓倒入交换器中，将树脂装填到规定高度，然后用盖子封住交换器。
3. 树脂在装填过程中，应交换器内无水。
4. 进水以10~30 BV/h流量对树脂进行快速清洗，直至出水水质合格，即可进入使用。

九、树脂的储存：
1. 树脂应密封存放在室内阴凉处，避免阳光照射，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免树脂脱水或结冰。
2. 饮用水处理树脂具有的纯度，应严密注意产品包装的密封性，保持包装不破损，避免树脂受空气或其它杂质的污染，影响树脂的使用性能。

3. 树脂在常温环境下储存期一般为6~12个月。应采取即买即用，先买先用的原则，避免普通树脂存放时间过长，影响树脂的使用性能。

“争光”牌饮用水处理树脂及推荐
应用 推荐产品 主要功能及特点
饮用水
软化 ZG C107DQ 常规饮用水处理，可直接使用
ZG C108DQ 常规饮用水处理，可直接使用
ZG C108DQ-K 钾型，适应于肾病、糖尿病患者
ZG C108FMDQ 细颗粒，常规饮用水处理
饮用水
降碱降硬 ZG C 258FD 大孔型弱酸树脂
饮用水
除硝酸根
亚硝酸根 ZG D890 处理后水中NO3-含量达20mg/L
以下
饮用水
除氟 ZG F 860 处理后氟含量达1mg/L以下
饮用水
除砷 ZG S 820 处理后砷含量达10μg/L以下
饮用水除氟、除砷 ZG FS 821 经表面氧化热处理，处理后水中氟含量达1mg/L以下，砷含量达10μg/L以下
饮用水
除高氯酸 ZG D891 对高氯酸根有优良的选择性
饮用水
除铁 ZG C858 处理后水中铁含量达0.3 mg/L以下
饮用水
除硼 ZG D870B 处理后硼含量达0.5mg/L以下

螯合树脂在电镀溶液、金属酸洗液中回收重金属的应用

SL851是大孔结构的苯乙烯骨架上带有亚胺二乙酸功能基的螯合树脂，可在水溶液中去除重金属阳离子，包括从高浓度一价阳离子（一般为钠离子），和一般二价阳离子（如钙离子）中分离重金属阳离子，这些作用是在弱酸及弱碱溶液中进行。其结构简式如下：

SL851主要用于从矿石中回收金属，从电镀溶液、金属酸洗溶液中回收金属，甚至在碱土金属出水中也如此（如钙、镁）。也可用于离子膜烧碱工业生产中的二次盐水精制，各种废水处理以消除重金属污染（一般是在水溶液中）。
与国内外同类树脂相比，具有高的铜离子吸附量和高的耐渗透能力。
物化性能

运行条件
下表为SL851的运行、再生条件，在特殊应用中须进行选择。

反应原理
二乙酸亚胺基功能团，钠型或氢型，重金属将被二羧基功能基离子吸引及氮原子电子给予而螯合。

离子交换树脂对氰化物浸出液或矿浆中回收金的应用
SL408是一种在大孔结构的苯乙烯骨架上带有强、弱碱基团的阴离子交换树脂。该产品特殊的骨架结构，使之具有比其它弱碱阴树脂更耐磨的机械强度和抗酸碱渗透压强度等特性，树脂的磨损很小，年破损率在10%以下。SL408树脂因同时含有强弱碱两种功能基团及较大比表面积，使其在复杂的黄金浸出液体系中具有更快的交换速度和更高的吸附容量。
二、理化性能指标：
指标名称 指 标
外 观 乳白色至淡黄色不透明球状颗粒
骨 架 苯乙烯系
出厂型式 游离胺型
含水量 % 50.0~60.0
质量全交换容量 mmol/g ≥ 4.80
强碱基团比例 % 20~30
体积全交换容量 mmol/ml ≥ 1.35
湿真密度 g/ml 1.05~1.12
湿视密度 g/ml 0.65~0.75
渗磨圆球率 % ≥ 90.0
范围粒度 % （0.80～1.40mm） ≥ 95.0
转型膨胀率（OH- →Cl-）% ≤ 20.0


三、工作原理：
我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金生产企业星罗棋布，覆盖面大，故黄金选冶技术。尽管硫脲是一种毒性较小的浸提剂和解吸剂，但因为成本原因，目前世界上新建的应用离子交换湿法提金工艺的金矿中，约有80％仍采用氰化物浸取，阴离子交换树脂吸附，用氰化物或硫脲溶液解吸。
从氰化物浸出液或矿浆中回收金，工业生产有较为成熟的三大工艺，即锌粉置换工艺、活性炭吸附工艺和离子交换树脂工艺。其中离子交换树脂工艺以其的物理和化学性能成为后来居上者，得到迅速发展。生产实践证明，离子交换树脂的吸附容量高、吸附速度快，树脂的机械强度高、磨损小，消耗量仅为25克／吨；吸附矿浆浓度比炭浆法高出5％~7％。
含氰尾矿浆流经树脂层时发生的反应如下：
R-SO4 ＋ Au（CN）2- → R-Au（CN）＋ SO42-
在树脂吸附饱和后，即当流出液中CN-超标时，对树脂进行酸洗，由于树脂上吸附有多种金属，洗脱液使用硫酸和硫脲的混合物，通过改变硫酸和硫脲的浓度来达到将吸附的金属氰化物分级洗脱下来，使用硫酸自下而上通过离子交换树脂床，即可使树脂上的重金属和氰化物被洗脱下来，金以阳离子形式存在于洗脱液中，再通过电极法将金洗脱液转化成黄金。用类似于酸化回收的装置回收法的装置回收HCN，然后大部分洗液进行再生并重复用于洗脱。回收的NaCN用于氰化工段，少量洗脱液经过中和沉淀出重金属离子后排出。

离子交换树脂在植物胶中除盐的应用
SL354是一类大孔型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。该产品具有比其它弱碱阴树脂更大的孔径和比表面积，能吸附大量的高分子有机物，一般吸附率可达80~95%，且洗脱率在95%以上，与强酸阳树脂串联使用，对植物胶稀释液的除盐具有明显效果。
二、理化性能指标：
指标名称 指 标
外 观 乳白色至淡黄色不透明球状颗粒
骨 架 苯乙烯-二乙烯苯
功能基团 叔胺基
出厂型式 游离胺型
含 水 量 % 48 ~ 58
质量全交换容量 mmol/g ≥ 4.80
体积全交换容量 mmol/ml ≥ 1.45
湿视密度 g/ml 1.03~1.06
湿真密度 g/ml 0.65~0.75
范围粒度 % （0.45~1.25mm）≥ 95.0
下限粒度 % （＜0.45mm） ≤ 1.0
均一系数 ≤ 1.60
渗磨圆球率 % ≥ 90.0


三、使用时参考指标：
指标名称 参考值
树脂层高 m 1.5~3.0
设计反洗空间 % 80~100
再生剂 NaOH
再生剂浓度 % 4~5
再生剂用量 m3/m3-R 1.8~2.2
再生接触时间 min 50~70
置换时间 min 30~50
淋洗流速 m/h 10~15
运行温度 ℃ 30~60
适用pH范围 0~7

四、运行操作方案：
操作 溶液 流速（BV/h） 用量（BV）
顶糖 清水 2.0~4.0 2.0~3.0
反洗 清水 2.0~4.0 2.5~3.0
再生 4~5%NaOH溶液 1.5~2.0 2.0~3.0
置换 蒸馏水或纯水 1.0~2.0 1.5~2.0
淋洗 蒸馏水或纯水 10~15 4.0~6.0
串洗 蒸馏水 10~15 4.0~6.0
运行 料液 2.0~4.0 30~60
备注：反洗开始时，流速宜小，待树脂全部松动后，再逐步增加反洗流速，观察到树脂充分展开后，稳定反洗流速，直到反洗出水澄清。


五、阴床运行漏泄曲线图：

六、新树脂的预处理方法：
1. 将树脂装入交换器中，用清水反洗树脂，至出水澄清为至。
2. 通入两倍树脂体积的8~10% 的NaCl + 4% NaOH 混合溶液，将树脂置于碱性食盐溶液中浸泡约24小时，然后用清水淋洗至排出水无色无味即可。
3. 先通入两倍树脂体积的约4% HCl溶液，用后一倍体积的溶液浸泡树脂8~24小时，用清水洗到pH为3左右。再通入两倍树脂体积的约4% NaOH溶液，用后一倍体积的溶液浸泡树脂8~24小时，用清水洗到pH为10左右。

离子交换法在钼酸铵溶液中除钒的应用研究
摘要：本文介绍了采用离子交换法在钼酸铵溶液中除钒，将含钒的钼酸铵溶液用氨水或NaOH调节pH值后，通过强碱性阴离子交换树脂，钒被树脂吸附而钼不被吸附，从而使钼酸铵溶液得到提纯，树脂吸附钒后用氨水或氢氧化钠溶液解吸钒，再用酸溶液将树脂转型。采用离子交换法去除钼酸铵溶液中的钒，树脂用量少，钼回收率高，生产，设备简单，操作方便，生产过程，经济效益好。
关键词：钼 钒 离子交换 吸附容量 洗脱率
1.前言
随着现代工业的飞速发展，钼的用量不断增加，其价格也持续上涨，钼矿资源也越来越少。在各种类型低品位钼矿物和钼系废催化剂中，都含有一定量的钒。在钼矿物的碱法分解及离子交换富集钼的过程中，钒总是与钼结伴而行。钒是钼产品的有害杂质，含少量钒的多钼酸铵，外观是浅黄色，肉眼就可识别，因而需要通过除钒来制备纯化钼化合物。
由于钼钒在水溶液中的性质非常相似，钼钒难以分离。为了得到合格的钼化合物，大家都对钼钒分离进行了大量的研究，并找到的一些钼钒分离的方法。其中包括铵盐沉钒法、溶剂萃取法、电化学离子交换法、电化学还原反萃法、螯合树脂吸附法。铵盐沉钒法和溶剂萃取法对钼钒分离不，后三种方法可使钼酸铵产品中钒含量小于0.0015%，但是电化学离子交换法和电化学还原反萃法操作工艺复杂，而螯合树脂吸附容量低，工业使用不理想。
经研究，采用强碱性离子交换树脂用于钼酸铵溶液除钒，除钒效果好，树脂吸附容量大，工艺简单，操作简便，非常适合实际使用，并已在多家工厂得到应用。
2. 试验部分
2.1试验仪器和试剂
2.1.1 试验树脂 SL231
2.1.2 试验料液 实验料液由钼酸铵、偏钒酸铵试剂和去离子水配制而成。实验料液Mo含量为62.36g/L，V含量为0.52 g/L，调节料液pH为6.5～7.5。
2.1.3 试剂 分析纯盐酸 分析纯氢氧化钠 分析纯钼酸铵 分析纯偏钡酸铵
2.1.4 试验分析仪器
钼的浓度用铜离子催化硫氰酸盐法在722S型分光光度计上测定，钒的含量用硫酸亚铁铵法滴定，氯离子含量测定采用硝酸银滴定法，溶液的pH值由PHS-25数显pH计测定。
2.1.5 试验用交换柱 直径为2.5cm，长为200cm。
2.2 试验过程
新树脂先用去离子水浸泡24小时，让树脂充分溶胀，再用去离子水洗至浸泡水澄清无杂质。对树脂进行预处理，用4%盐酸溶液和4%氢氧化钠溶液交替处理2次，每次用2倍树脂体积的用量浸泡8小时并用去离子洗至中性。后用4倍树脂体积4%的盐酸溶液将树脂处理成氯型，用去离子水洗至中性，备用。
取200ml处理好的SL231树脂装填在交换柱中，在室温条件下，将配制好的料液从上向下通过树脂层，运行流量为200ml/h，每两小时取交换柱流出液检测Mo和V和含量。
运行时，交换柱流出液中V含量达0.02g/L时，停止吸附。这样可确保钼酸铵成品中钒含量小于0.0015%。当树脂吸附饱和后，用4树脂体积5%氨水溶液(或5%氢氧化钠溶液)进行解析，用去离子水洗到pH值为8，再用4倍树脂体积5%盐酸溶液将树脂转成氯型，用去离子水洗至pH值为中性，再进行下一个周期的吸附。
2.3 试验数据
不同周期试验数据见表1，树脂吸附曲线见图1、图2。
表1 三个周期SL231在钼酸铵溶液中除钒流出液中Mo和V含量
处理床层体
积倍数BV 周期 第二周期 第三周期
Mo含量，g/L V含量，g/L Mo含量，g/L V含量，g/L Mo含量，g/L V含量，g/L
2 23.65 0 25.15 0 25.98 0
4 39.78 0 41.34 0 42.13 0
6 54.65 0 55.48 0 55.87 0
8 60.15 0 61.25 0 60.25 0
10 62.45 0 62.43 0 61.35 0
12 61.98 0 61.85 0 61.85 0
14 62.14 0 61.45 0 61.54 0
16 61.18 0 62.34 0 62.14 0
18 62.02 0 60.98 0.002 62.38 0.001
20 61.54 0.005 60.58 0.006 61.87 0.006
22 62.31 0.010 62.31 0.012 62.01 0.011
24 62.12 0.016 62.14 0.019 61.25 0.019
26 61.79 0.020 61.87 0.022 62.12 0.023


图1周期树脂对钒的吸附曲线


图2 第二周期树脂对钒的吸附曲线


图3 第三周期树脂对钒的吸附曲线

表4 三个周期SL231树脂在钼酸铵溶液中除钒的吸附容量、洗脱量和洗脱率

项目
周期数 树脂吸附钒容量g/L-R 洗脱量
g/L-R 洗脱率
%
周期 13.418 13.348 99.48
第二周期 13.398 13.352 99.66
第三周期 13.40 13.297 99.23


2.4 数据分析
图1、图2、图3是SL231树脂钼酸铵溶液中除钒的吸附曲线。从三个图变化曲线可以看出，SL231树脂对料液中的钼和钒都有吸附作用，当流出液为1BV时钼开始穿透，随着运行继续，流出液中钼的浓度迅速上升。当流出液为8BV时，进料液和流出液中钼的浓度基本一样，这时流出液中钒基本检测不出。当流出液为20BV时，流出液中才能检测出微量的钒。若以钒含量大于0.02g/L为失效终点，树脂对钒的吸附容量约为16.0g/L-R，处理料液量为26BV。
从表1和表2三个周期的运行数据来看，三个周期的运行结果基本一样，说明SL231树脂吸附钒的重复性好、洗脱率高。SL231作为一种大孔强碱性阴树脂，具有特殊的孔结构和比表面积，在pH为6.5～7.5时，SL231树脂对钒的吸附选择性大于对钼的吸附选择性。经再生洗脱后，此树脂可重复使用。同时，该树脂抗污染能力强，具有很高的吸附能力、耐温性、稳定性和机械强度，非常适合实际生产。
3 结论
综合SL231树脂在钼酸铵溶液中除钒的运行、吸附和洗脱试验情况，可以得出以下结论：
3.1 采用D SL231树脂可以很好地用于钼中除钒。在pH为6.5～7.5时，SL231树脂对钒的吸附选择性很高，吸附率通常大于99％。SL231树脂吸附钒后，流出液中钒含量很低。用稀氨水（稀碱液）脱附，洗脱率可达99％以上，且脱附峰集中，无残留现象。
3.2 SL231树脂有较高的耐氧化、耐酸碱、耐有机溶剂的性能，机械强度较好，在正常情况下，树脂年损耗率小于5％。
3.3 采用SL231树脂吸附钼酸铵溶液中的钒，工艺简单，分离效果好，不需要特殊设备，技术容易掌握，可实现自动化。