由于高分子螯合劑所具有的分離特性,使其在濕法冶金、無機化工、分析化學、放射化學、 海洋化學、環(huán)境化學等方面的應用得到迅速的發(fā)展,如處理工業(yè)污水,從海洋中提取某些金屬以彌補資源的短缺等。
螯合樹脂通常是指以交聯(lián)聚合物為骨架帯有特殊功能基,并能通過離子鍵或配位鍵與金屬離子形成蟹合物的功能樹脂.在大多數情況下,是由兩個以上的功能基與金屬離子形成環(huán)狀的蟹合物,這種功能樹脂通常具有疏水的骨架和親水的功能基。通過形成的靜電場、立體阻礙、功能基的協(xié)同作用、稀釋作用或縮濃作用等高分子效應,從含有多種金屬離子溶液中對某種金屬離子有高選擇性的絡合吸附。樹脂不溶不爆,可再生回收使用,可用于金屬離子的富集、分離、分析、回收等等。
準備使用的新樹脂先用熱水反復清洗。陽樹脂可用70~80℃的熱水,陰樹脂(特別是強堿陰樹脂)的耐熱性較差,可用50~60℃的熱水。開始浸洗時,每隔15分鐘左右換水一次,浸洗時要不是攪拌,換水4~5次后,可隔30分鐘左右換水一次,總共換水7~8次,浸泡至洗滌水不帶褐色,泡沫很少時為止。
樹脂在使用過程中應防止懸浮物、有機物及油類等的污染,同時又要防止某些廢水對樹脂的劇烈氧化作用。因此,酸性氧化廢水進入陰樹脂前應去除重金屬離子,以防止重金屬對樹脂的催化作用。每次設備運行完畢后應將交換柱中廢水排回廢水池,代之以自來水或凈化水浸泡。樹脂飽和后要及時再生,再生后不宜長期在原液中浸泡停放,應及時淋洗干凈。
無論是陽樹脂或陰樹脂,當使用若干周期后,都會發(fā)生交換容量下降的現象。容量下降的原因,一方面是由于采用不完再生,樹脂上有一定量的未被再生下來的離子逐漸累積,影響交換的正常進行;另一方面,例如含鉻廢水中的H2CrO4及H2Cr2O7等對樹脂都有氧化作用,使樹脂中Cr3+越來越多,影響樹脂的正常工作。因此,當樹脂容量有顯著下降的趨勢時,應進行樹脂的活化。
由于離子交換樹脂的親水性,因此它總含有一定數量的水化水(或稱化合水分),稱為含水率。含水率通常以克濕樹脂(去除表面水分后)所含水分百分數來表示(一般在5%左右),也可折算成于克干樹脂的百分數表示。
濕真密度 指樹脂在水中充分膨脹后的質量與真體積(不包括顆??紫扼w積)之比(g/mL),一般為1.04~1.30g/mL。不同類型樹脂,濕真密度不同。即使同一類型的陽樹脂或陰樹脂,由于所含交換離子種類不同,濕真密度大小也不相同。
在處理電鍍廢水中,蒸發(fā)濃縮法常常與其他方法一起使用,可實現閉路循環(huán),效果不錯,比如常壓蒸發(fā)器與逆流漂洗系統(tǒng)聯(lián)合使用。蒸發(fā)濃縮法操作簡單,技術成熟,可實現循環(huán)利用,但是濃縮后的干固體處置費用大,制約了它的應用,目般只作為輔助處理手段。
運行中的樹脂也經常被重金屬離子及其氧化物污染,其中常遇到的是鐵的化合物。陰樹脂被污染的可能性更大,這主要是因再生陰樹脂的堿不純,特別是由于液體堿中含有鐵的化合物比較多而引起的。鐵與大分子有機物生成絡合物進入陰樹脂網絡,也會導致陰樹脂受到污染。
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