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株洲湘中樹脂有限公司

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產品應用 /Product Application

螯合系列樹脂在稀有金屬上的應用

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一、D401、D402亞胺基二乙酸樹脂和D402-II胺基膦酸樹脂
1、D401、D402和D402-II螯合樹脂的理化性能指標

樹脂
D401
D402
D402-II
功能基團
亞胺基二乙酸
胺基膦酸
含水量%
52 - 58
52 - 58
55-65
質量交換量mmmol/g
1.95(螯合銅)
1.45(螯合鈣)
1.45(螯合鈣)
體積交換容量mmol/ml
0.6(螯合銅)
0.5(螯合鈣)
0.5(螯合鈣)
濕視密度g/ml
0.72 -0.78
濕真密度g/ml
1.15 -1.25
粒度范圍(0.4-1.25mm)
≧95%
有效粒徑mm
0.4-0.7
轉型膨脹率(H→Na)
≦40%
pH使用范圍
3-12
最適pH范圍
8-9
最高使用溫度
80
出廠離子型態
Na
外觀
乳白色至淡黃色圓球
淡灰色或淡黃色圓球
2、使用范圍
2.1、D401和D402雖同為亞胺基乙二酸型螯合樹脂,但制備工藝不同,價格也有所差異。D402-II為胺基膦酸型螯合樹脂。這三種樹脂均可以從堿金屬(鋰鈉鉀等)的鹽溶液中選擇性地吸附堿土金屬(鈣、鎂、鍶、鋇等)離子以及其它二價和二價以上金屬離子。此類螯合樹脂最常見的用途即是氯堿工業中二次鹽水的軟化精制,可使鹽水中鈣、鎂、鐵的總含量低于20ug/l。
2.2、由于亞胺基二乙酸型螯合樹脂對金屬離子選擇性的差異更大,D401和D402亦可用于過渡金屬如銅、鎳等從賤金屬中分離。
3、三種樹脂的使用方法類似,現簡述如下:
3.1、按設計量將樹脂裝入交換柱中(注意,樹脂的最低高度應不小于800mm)。
3.2、通入清水反洗樹脂,并控制流速使樹脂反洗展開率達75 -100%(反洗流速約為10-15m/h),時間約為10-20min,至出水清澈無雜質為止。
3.3、停止反洗,使樹脂自然沉降。然后調節交換柱內的水位至樹脂層上面20 -30cm。
3.4、通入樹脂體積2 -3倍的3-4%HCl溶液,約1小時通完。(酸液最好用除鹽水配制)。
3.5、繼續以同樣的流速用除鹽水置換樹脂,至出水pH至4-5。
3.6、以同樣的速度通入2-3BV的4-5%NaOH,約1小時通完。(堿液最好用除鹽水配制)。
3.7、繼續以同樣的速度通入除鹽水進行置換,時間約60min。
3.8、然后以運行流速(10-30m/h)繼續用除鹽水對樹脂進行清洗至pH為8-9,即可投入運行。
3.9、待樹脂失效后,重復上述3.2-3.8)的操作再生即可。
3.10、說明:
有時樹脂是用于某些金屬的回收,則在步驟3.4可使用濃度較高的硫酸(如10-15%)以獲得較高濃度的金屬硫酸鹽。
二、D403硼選擇性樹脂
1、D403硼選擇性樹脂的理化性能指標
樹脂
D403
D403-II
功能基團
葡甲胺
葡甲胺
含水量%
52 -60
52 -60
質量交換量mmmol/g
≧2.7
≧2.7
體積交換容量mmol/ml
0.9
0.9
濕視密度g/ml
0.70 -0.76
0.70 -0.76
濕真密度g/ml
1.08 -1.18
1.08 -1.18
粒度范圍(0.4-1.25mm)
≧95%
有效粒徑mm
0.4 -0.7
轉型膨脹率(OH→Cl)
≦40%
≦10%
pH適用范圍
≧6
最適pH范圍
8-10
最高使用溫度
60
出廠離子型態
游離胺型
外觀
乳白色或淡黃色圓球
 2、使用范圍:
葡甲胺型的樹脂可以選擇性地從淡水、海水或鹵水中吸附富集硼以用于環境保護或硼酸鹽的生產。也可用于高純水中硼的選擇性去除。該類樹脂是在偏堿性的介質中進行硼的吸附,而在酸性條件下進行解析。然后再將樹脂轉為游離胺型再使用。
D403和D403-II的生產工藝有所區別,前者成本較低,后者成本較高。但后者對硼的吸附量較大,硼的泄露量也較低。
3、預處理和使用方法如下:
3.1、按設計量將樹脂裝入交換柱中(注意,樹脂的最低高度應不小于800mm)。
3.2、通入清水反洗樹脂,并控制流速使樹脂反洗展開率達75 -100%(反洗流速約為10-15m/h),時間約為10-20分鐘,至出水清澈無雜質為止。
3.3、停止反洗,使樹脂自然沉降。然后調節交換柱內的水位至樹脂層上面20 -30cm。
3.4、通入樹脂體積2倍的3-4%HCl,約1小時通完。
3.5、繼續以同樣的速度用清水淋洗樹脂,至出水pH至3-4。用時約1小時,用水約2-3BV。
3.6、以同樣的速度通入2BV的4-5%NaOH,約1小時通完。
3.7、繼續以同樣的速度通入清水進行置換,時間約1小時,用水量約2BV。
3.8、然后以運行流速(10-30m/h)繼續用清水淋洗樹脂至pH為8-9,即可投入運行。
3.9、待樹脂失效而需要進行再生時,重復上述3.2-3.8的操作即可。如果要求出水的pH與進水不產生明顯提高,則對D403-II而言,在步驟3.7后先通入1BV的5-6%NaCl溶液,再繼續步驟3.8。
3.10、如果樹脂是用于硼產品的富集生產,則在步驟3.4可使用濃度較高的硫酸(如10-15%)以獲得較高濃度的硼酸。也可以將前一次的酸解析液再用一次以提高解析液中硼酸的含量。然后再通入部份新鮮酸解析液以徹底解析。
三、D405汞選擇性樹脂
1、D405汞選擇性樹脂的理化性能指標   
 
樹脂
D405
功能基團
巰基
含水量%
45-50
質量交換量mmmol/g
/
體積交換容量mmol/ml
≧0.8(Hg2+
濕視密度g/ml
0.72 -0.78
濕真密度g/ml
1.02 -1.08
粒度范圍(0.4-1.25mm)
≧95%
有效粒徑mm
0.4-0.7
轉型膨脹率
/
最高使用溫度
80
出廠離子型態
H
外觀
淡黃色圓球
  2、使用范圍:
D405汞選擇性樹脂可以吸附各種形態的有機汞和無機汞。由于其對汞的吸附力很強且吸附量較大,尤其適用于含汞廢水的精處理。經D405處理過的水中汞含量可達到檢測不到的水平。
    3、使用方法:
吸飽汞的D405樹脂,可以用濃鹽酸對汞進行較徹底的解析。經水洗后,樹脂可以重復使用。但是,由于汞的毒性很大,解析下來的含汞廢液需要特別處理。很不方便。因此,對含汞廢水一般的處理方案為:
1、如果廢水的汞含量較高,如在mg/l級或更高,則可先用Na2S將廢水中的汞沉淀出來。經過濾后,水中汞含量一般可達數十µg/l級。含汞固體廢料另外處理。
2、µg/l級汞含量的廢水,進入D405吸附柱進行汞吸附。流速為5-10BV/h。
3、吸附采用雙柱串聯的方式進行。待第二柱檢測到汞泄漏時,將第一柱中的樹脂用新樹脂置換后做為第二柱,原第二柱改為第一柱,然后繼續運行。用過的樹脂則吸飽了汞,同含汞固體廢料一起直接去含汞廢料處理填埋場。
看起來,D405樹脂一次性使用不經濟。但因為汞的特殊性,再加上廢水經過Na2S預處理,廢水中汞含量降到µg/l級后,樹脂對廢水的處理倍數一般可達到數萬或數十萬倍自身體積。因此,這種處理方案實際上最為方便而且成本較低。
三、D405-II貴金屬吸附樹脂
1、D405-II貴金屬吸附樹脂的理化性能指標
樹脂
D405-II
功能基團
硫脲基
含水量%
52 -60
質量交換量mmmol/g
/
體積交換容量mmol/ml
≧1.0
濕視密度g/ml
0.65 -0.77
濕真密度g/ml
1.03 -1.10
粒度范圍(0.4-1.25mm)
≧95%
有效粒徑mm
0.4-0.7
轉型膨脹率
/
pH適用范圍
≦6
最高使用溫度
≦80℃
出廠離子型態
Cl
外觀
乳白色或淡黃色圓球
2、使用方法:
2.1、D405-II樹脂含有硫脲功能基團,對貴金屬尤其是鉑和鈀等有很強的吸附能力。但該樹脂對堿不穩定,只能在偏酸性環境中使用。
2.2、由于D405-II所吸附的金屬價格昂貴,樹脂也經常是一次性使用。即,吸飽貴金屬的樹脂直接進焚燒爐焚燒以回收貴金屬。
五、D406氟選擇性樹脂
1、D406氟選擇性樹脂的理化性能指標
樹脂
D406
功能基團
Al
含水量%
50 -55
質量交換量mmmol/g
1.5
體積交換容量mmol/ml
0.5
濕視密度g/ml
0.72 -0.80
濕真密度g/ml
1.15 -1.25
粒度范圍(0.4-1.25mm)
≧95%
有效粒徑mm
0.4-0.7
轉型膨脹率
/
pH適用范圍
5-9
最高使用溫度
80
出廠離子型態
Al
外觀
淺灰色或淡黃色圓球

2、使用方法:
由于具有特有的Al離子型態,D406可以選擇性地從飲用水中吸附氟離子。樹脂出廠時已做好預處理,可以直接使用。運行流速10-30m/h。待樹脂失效后,可用2-3BV的5%Al2(SO4)3對樹脂進行再生。再生劑與樹脂接觸時間約1小時。然后用清水洗至無鋁即可重新使用。
六、D407和D407-III硝酸根選擇性樹脂
1、D407和D407-III硝酸根選擇性樹脂的理化性能指標
樹脂
D407
D407-III
功能基團
季銨鹽
含水量%
52 -60
50 -60
質量交換量mmmol/g
≧3.0
≧1.6
體積交換容量mmol/ml
≧0.8
≧0.5
濕視密度g/ml
0.65 -0.75
0.65 -0.75
濕真密度g/ml
1.05 -1.10
1.05 -1.15
粒度范圍(0.4-1.25mm)
≧95%
有效粒徑mm
0.4 -0.7
轉型膨脹率
/
pH適用范圍
≧5
最高使用溫度
80
出廠離子型態
Cl
外觀
乳白色或淡黃色圓球

2、使用范圍:
2.1、隨著環境水體的富營養化,水中的硝酸根和亞硝酸根含量越來越多,已經威脅到了飲用水的安全。另外,高氯酸根做為高破壞性離子,在歐美飲用水中已經對其進行了非常嚴格的限制(不得超過1mg/l)。
2.2、隨著海水養殖業的發展,海水的質量對所養殖生物的影響愈加為人們所重視。其中,及時去除多余的硝酸鹽則是控制海水質量的重要一環。
2.3、D407和D407-III是一類結構特殊的季銨鹽型陰離子交換樹脂。前者可以從淡水(飲用水)中選擇性地吸附硝酸根和亞硝酸根離子,后者則可以從淡水及海水中吸附硝酸根以及高氯酸根。
3、使用和再生參考條件如下:
 
D407
D407-III
pH適用范圍
≧5
最高使用溫度
80
運行流速
10-20 BV/hr
再生劑*
8-10% NaCl
8-10%NaCl +2%HCl
再生劑用量
2-3BV
再生劑與樹脂接觸時間
1小時

*D407-III的再生劑是含有8-10%的NaCl和2%HCl的酸性鹽水。











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