CN112452358B - 一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺 - Google Patents

一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺，所述的双柱模拟移动床包括第一柱和第二柱，包括如下步骤：(1)将铝酸废液分别从第一柱和第二柱的下端上样，收集流出液直至流出液中不含有硫酸铝；(2)再将第一柱和第二柱连接成闭环路，剩余的铝酸废液进行内部循环，直至第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，断开第一柱和第二柱的连接；(3)解吸剂从第二柱的上端解吸，即得含有硫酸的流出液；其中，所述的第一柱和第二柱均为含有阴离子季胺型交换树脂的色谱柱。通过本发明的技术方案，硫酸的回收率达到98.75％，硫酸铝回收率达到99％，硫酸的回收浓度C/C0≥86％，节约了40％的解吸水。

Description

一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺
技术领域
本发明属于生物分离技术领域，具体涉及一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺。
背景技术
铝合金建筑型材是当今门窗和幕墙主要的结构材料，在世界范围内广泛应用。铝合金挤压型材(未经过表面处理)外观单一，并且在潮湿大气中容易腐蚀，因而很难满足建筑材料高装饰性和强耐候性的要求，为了提高装饰效果、增强抗腐蚀性及延长使用寿命，铝型材一般都要进行表面处理。因此，表面处理是铝合金建筑型材生产的一道必不可少且极为重要的工序，在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法，在铝合金表面形成致密的氧化膜，以显著改善铝合金的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性能。
目前铝合金阳极氧化处理是利用电化学方法，在适当电解液中，以铝合金零件为阳极，以不锈钢、铝等金属为阴极。电解液通常为酸性溶液，铝合金氧化过程中有约1/3形成氧化膜的铝被硫酸溶液溶解，从而使得槽液中铝离子含量不断升高。据统计：阳极氧化每吨型材溶解铝约1.7kg，当槽液铝离子浓度升高到18g/L，需要进行排槽液。折合每吨铝型材处理需要消耗16kg酸。由此可见，在铝合金氧化工艺中，一方面槽液中铝离子浓度升高会影响到电流稳定性从而影响产品品质，另一方面，酸消耗量大，工艺成本高。同时酸液外排也对环境造成极大的影响。
目前对含铝酸废液处理的工艺有：单柱SEC，经典四区式模拟移动床等。单柱SEC是靠着一根色谱柱，通过改变单柱的装填量，来达到大量处理料液的效果。主要是硫酸阻滞到色谱柱中，然后用纯水解吸，在这个过程中，收集到的产品硫酸被过度稀释，浓度极低，后续还需要蒸发浓缩步骤来提高产品浓度。相当于消耗了大量的纯水作为解吸剂，增加了前期的成本投入。经典的四区模拟移动床是分为解吸、分离、吸附、再生四个区，而整个过程需要24根色谱柱相连，需要大量的树脂，并且在运行的过程中有很大可能料液被污染，步骤比较繁琐。得到的产品被纯水过度稀释，后续仍需要通过其他技术浓缩。
另外，张新欣[1]等研究的喷雾焙烧法处理盐酸洗涤废液及其再生回收中经滤罐过滤的盐酸废液打入预浓缩塔，在塔内经焙烧炉的余热循环加热浓缩，浓缩液达到预定的浓度后泵入焙烧炉，通过喷枪使其呈雾状从炉顶部喷入炉内，雾化盐酸废液在炉内热分解成氯化氢气体和氯化亚铁，后者在高温下被进入炉内的空气氧化成氧化铁；一部分氧化铁落到炉底，另一部分与氯化氢气体从炉顶经旋风分离器分离，氯化氢排入下道生产工序待处理，氧化铁则经旋风分离器分离后进入喷雾焙烧炉底部。氧化铁经排风机排入布袋除尘器后进入氧化铁粉料仓。含有氯化氢的气体流经旋风分离器进入预浓缩塔。己经冷却后的气体从预浓缩塔底部排入吸收塔顶部。气体中的氯化氢被吸收塔顶部呈喷雾状的洗涤水吸收，在塔底形成再生盐酸，但是耗能较大，比较繁琐。付智娟[2]等的盐酸酸洗废液中和氧化置换工艺研究中提到对于废酸，人们首先关心的排放标准是pH值，此外还有可溶性固体总量、色度和悬浮物总量等均应达到排放标准。但是会造成排放水的问题，会产生有害污泥。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺，以解决铝合金产业中下游铝酸废液分离过程繁琐、产品浓度被过度稀释的难题。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺，所述的双柱模拟移动床包括第一柱和第二柱；所述的工艺包括如下步骤：
(1)将铝酸废液分别从第一柱和第二柱的下端上样，进行酸阻滞，从上端出口收集流出液直至流出液中不含有硫酸铝，即得含有硫酸铝的流出液；
(2)步骤(1)结束后，即待硫酸铝全部流出后，再将第一柱和第二柱连接成闭环路，剩余的铝酸废液进行内部循环，直至第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中(第二柱完全利用，充满硫酸)，断开第一柱和第二柱的连接；
(3)解吸剂从第二柱的上端对第二柱解吸，即得含有硫酸的流出液；
其中，所述的第一柱和第二柱均为含有阴离子季胺型交换树脂的色谱柱。
其中，所述的铝酸废液是直接铝合金阳极氧化所得，需先进行上柱前的预处理，即过膜除去部分油和一些固体杂质。
其中，所述的铝酸废液中，硫酸的含量为15～20wt％，铝离子Al3+的含量为12～15g/L。
步骤(1)中，所述的上样的速率为0.3～1.5BV/h。
步骤(1)中，上样量为使树快要脂饱和即可，继续增加上样量可能导致树脂吸附到饱和，使流出液中残留硫酸；其中，以树脂对硫酸饱和吸附容量来计算树脂是否饱和，本发明中所采用树脂的饱和吸附容量为259mg/g树脂。
步骤(2)中，所述的内部循环，对其循环方向没有具体的要求，优选为逆时针内部循环，即剩余的铝酸废液依次经第一柱的下端、第二柱的下端、第二柱的上端、第一柱的上端、第一柱的下端进行内部循环。
步骤(2)中，剩余的废液进行内部循环的速率为0.3～1.5BV/h。
步骤(3)中，所述的解吸剂为纯水，解吸剂的用量为0.1～1BV，解吸速率为0.3～1.5BV/h。
步骤(3)中，所述的解吸完全后，树脂也就再生完成。
其中，所述的阴离子季胺型交换树脂以苯乙烯为单体，通过二乙烯基苯交联，交联度为3～10％，优选为7％。
其中，所述的阴离子季胺型交换树脂中，季胺基的含量为1.0～2.5mmol/g阴离子季胺型交换树脂，可交换离子为氯离子，氯离子的含量为1.0～2.5mmol/g阴离子季胺型交换树脂，体积全交换容量≧1.35mmol/mL。
其中，所述的阴离子季胺型交换树脂的粒径为0.1～0.3mm，含水量为47％～50％，湿真密度1.07～1.10g/cm3。
其中，上述工艺中，所涉及的上样过程、双柱闭环内流和第二柱柱解吸的过程均是在常温下进行的。
其中，所述的双柱模拟移动床除第一柱和第二柱外，还包括蠕动泵和自动部分收集器，通过切换上样、双柱闭环内流和解吸的方向，将整个系统分为上样、双柱闭环内流和解吸三个步骤，按顺序切换。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
(1)色谱分离操作均在室温下进行，大大降低了能耗。
(2)树脂易于再生，可重复使用，运行成本低，可直接进行工艺放大。
(3)相比于分离纯化步骤比较繁琐的经典四区式模拟移动床来说，本发明用双柱模拟移动床的技术操作简单、设备要求低、能耗小、环境污染小。
(4)本发明利用酸阻滞机理，通过固定床实现去除铝酸废液中硫酸铝的目的，分离得到的硫酸中硫酸铝含量已低于紫外检测限，即硫酸的纯度很高；且利用料液中的溶剂，也解决了单柱分离中产品过度稀释的问题，提高产品的浓度，硫酸收集液中硫酸的回收率达到98.75％，硫酸铝收集液中硫酸铝回收率达到99％，硫酸的回收浓度C/C0≥86％，同时，第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，一个周期中收集产品时仅用了一次洗脱且还是单柱的洗脱体积，节约了40％的解吸水的含量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
1、以下实施例中使用氟化钠法对料液中的硫酸进行滴定检测，滴定条件为：
pH＝7.2酚酞试剂，氟化钠：1mol/L，氢氧化钠：0.1mol/L，络合：Al3++6F-＝[AlF6]3-。
常温下检测方法及步骤：
1)取1mL待测样品、9mL 1mol/L氟化钠溶液于测量杯中，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定；
2)滴定终点：氟化钠和铝离子络合，氟化钠的初始pH＝7，当pH低于7.0时消耗的氢氧化钠即为氢离子消耗；滴定终点选择为7.0。
使用以下方法计算硫酸含量：CH+＝CNaOH×VNaOH/V待测H2SO4的体积；其中，硫酸的待测体积根据具体的稀释倍数计算。
2、以下实施例中使用XO法对料液中的硫酸铝进行紫外检测
XO(二甲酚橙)：0.1g/L；缓冲盐(NaAc，HAc)：pH＝3.3；检测器：紫外检测器，检测波长：OD＝550nm。
铝离子检测方法及步骤：
待测液稀释合适的倍数，XO(2mL)+待测液(1mL)(静置6min)+1.2mL(缓冲盐)，然后定容至10mL，测量吸光度。
3、以下实施例中，所使用的离子交换树脂(A-853E)为：以苯乙烯为单体，通过二乙烯苯交联，交联度为7％；功能基团为季氨基，所述的季氨基的含量为1.0～2.5mmol/g阴离子交换树脂；可交换离子是氯离子，所述的氯离子的含量为1.0～2.5mmol/g阴离子交换树脂；离子交换树脂粒径为0.1～0.3mm，含水量44.00-50.00％，湿真密度1.07-1.10g/cm2，体积全交换容量≥1.35mmol/mL；树脂厂家可以根据上述条件自行合成。
实施例1：铝酸废液的获取
由于工厂在铝合金阳极氧化过程中，生成的氧化铝保护膜会有一小部分溶解在电解液硫酸中，故可得到硫酸和硫酸铝的混合液，且铝酸废液中硫酸的含量为15-20wt％，硫酸铝的含量为12-15g/L。可得铝酸废液(硫酸20.1wt％，硫酸铝12g/L)。
实施例2：静态摇瓶测硫酸的吸附量
在八个25mL锥形瓶中依次加入(0、0.3wt％、1wt％、4.7wt％、9.8wt％、14.7wt％、20.1wt％、25.2wt％)的硫酸20mL，并且依次加入硫酸铝，使其终浓度为12g/L，保证硫酸铝的量是相同的，同时加5g的氯型A-853E强阴离子交换树脂树脂，用封口膜封口，置于150r/min温度为25℃的摇床中10小时。取上清液，通过NaF法检测硫酸的含量，并且通过XO-紫外法检测硫酸铝的含量是否有变化。加入的不同的硫酸在树脂上的吸附量如表1，硫酸铝的含量变化如表2。
表1
Figure BDA0002744363340000061
其中，吸附量
Figure BDA0002744363340000062
C0为初始硫酸浓度，Ce为平衡时上清液硫酸浓度，V为体积20mL，m为加入的树脂质量。
表2
Figure BDA0002744363340000063
从表1是铝酸复配液摇床后硫酸的吸附的等温线，可得出最大吸附量为259mg/g，进而可得出树脂的最大处理量，且等温线类型为Langmuir，硫酸在树脂层表面是单分子层吸附；表2摇床前后，硫酸铝的浓度基本没变化，说明出硫酸铝在此树脂上不吸附，因而硫酸铝和硫酸可用此树脂分离。
以下实施例3-4和对比例1、对比例2中，如图1所示，所用的分离装置由2根装填有阴离子交换树脂的树脂柱、蠕动泵和自动部份收集器组成，通过切换上样、双柱闭环内流和解吸的方向将整个系统分为上样、双柱闭环内流、解吸三个步骤，按顺序切换，将含有硫酸的铝酸废液F从双柱下端上样到含有阴离子季胺型交换树脂(A-853E)的色谱柱中进行酸阻滞，待硫酸铝组分全部收集完后，再把双柱连接成闭环路，逆时针内部循环，等到第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，断开双柱，把第二柱中吸附的硫酸用纯水解吸下来。
铝酸废液F上样段进料200mL、上样流速分别为0.3BV/h，双柱闭环内流阶段流速用0.1、0.3、1.5、2BV/h，解吸段均用150mL纯水解吸，解吸段流速均为0.3BV/h。
实施例3：色谱分离铝酸废液，闭环内流流速为0.3BV/h。
采用由2根装填有吸附剂的树脂柱、蠕动泵和自动部份收集器组成的分离系统。树脂柱装填0.20L树脂(A-853E)，树脂柱直径4cm，高度20cm。将实施例1预处理后的铝酸废液200mL上柱，上柱浓度：硫酸20.1wt％，硫酸铝，铝离子12g/L(硫酸质量为45.82872g，硫酸铝质量为15.2g)，用150mL的纯水作解吸剂，饱和吸附容量为259mg/g湿树脂；通过切换流动相将整个系统分为上样、双柱闭环内流、解吸三个步骤，按顺序切换；在泵的作用下，将铝酸废液F从双柱中第一柱的下端上样，待硫酸铝从第一柱的顶部完全流出后，得到硫酸铝收集液；切换双柱闭环，在泵的作用下，剩余的铝酸废液进行逆向内流，等到第一柱中的硫酸完全到第二柱中后，断开第一柱和第二柱的连接；再切换150mL的纯水进行解吸，第二柱上的硫酸完全解吸下来后，得到硫酸收集液；此时，树脂柱也就再生完成；上述过程中的流速均为0.3BV/h。
对硫酸铝收集液和硫酸收集液分别进行检测，用NaF法检测硫酸浓度，用XO法检测硫酸铝浓度；其中，硫酸铝收集液中硫酸的浓度低于滴定检测线，硫酸铝收集液中硫酸铝的回收率达到99％，约为15.048g；硫酸收集液中硫酸的回收率达到98.75％，约为45.25g，硫酸回收浓度C/C0≥86％(其中，C是硫酸收集液中硫酸的浓度，C0是实施例1预处理后的铝酸废液的浓度)，同时第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，一个周期中收集产品时仅用了一次洗脱且还是单柱的洗脱体积，相比于不闭环内流的两柱，节约了40％的解吸水的用量(不闭环两柱，每柱需要125mL的水共250mL，1-150/250＝40％)。
实施例4：色谱分离铝酸废液，闭环内流流速为1.5BV/h
采用由2根装填有吸附剂的树脂柱、蠕动泵和自动部份收集器组成的分离系统。树脂柱装填0.20L树脂(A-853E)，树脂柱直径4cm，高度20cm。将实施例1预处理后的铝酸废液200mL上柱，上柱浓度：硫酸20.1wt％，硫酸铝，铝离子12g/L，用150mL的纯水作解吸剂，饱和吸附容量为259mg/g湿树脂；通过切换流动相将整个系统分为上样、双柱闭环内流、解吸三个步骤，按顺序切换；在泵的作用下，将铝酸废液F从双柱中第一柱的下端上样，待硫酸铝从第一柱的顶部完全流出后，得到硫酸铝收集液；切换双柱闭环，在泵的作用下，剩余的铝酸废液进行逆向内流，等到第一柱中的硫酸完全到第二柱中后，断开第一柱和第二柱的连接；再切换150mL的纯水进行解吸，第二柱上的硫酸完全解吸下来后，得到硫酸收集液；此时，树脂柱也就再生完成；上述过程中的闭环内流流速为1.5BV/h，其余阶段流速均为0.3BV/h。
对硫酸铝收集液和硫酸收集液分别进行检测，用NaF法检测硫酸浓度，用XO法检测硫酸铝浓度；其中，硫酸铝收集液中硫酸的浓度低于滴定检测线，硫酸铝收集液中回收率达到97％，约为14.8g；硫酸收集液中硫酸的回收率达到97.65％，约为44.75g，硫酸回收浓度C/C0≥85.8％，同时第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，一个周期中收集产品时仅用了一次洗脱且还是单柱的洗脱体积，相比于不闭环内流的两柱，节约了39.6％的解吸水的用量(不闭环两柱，每柱需要125mL的水共250mL，1-151/250＝39.6％)。
对比例1：色谱分离铝酸废液，闭环内流流速为2BV/h。
采用由2根装填有吸附剂的树脂柱、蠕动泵和自动部份收集器组成的分离系统。树脂柱装填0.20L树脂(A-853E)，树脂柱直径4cm，高度20cm。将实施例1预处理后的铝酸废液200mL上柱，上柱浓度：硫酸20.1wt％，硫酸铝，铝离子12g/L，用150mL的纯水作解吸剂，饱和吸附容量为259mg/g湿树脂；通过切换流动相将整个系统分为上样、双柱闭环内流、解吸三个步骤，按顺序切换；在泵的作用下，将铝酸废液F从双柱中第一柱的下端上样，待硫酸铝从第一柱的顶部完全流出后，得到硫酸铝收集液；切换双柱闭环，在泵的作用下，剩余的铝酸废液进行逆向内流，等到第一柱中的硫酸完全到第二柱中后，断开第一柱和第二柱的连接；再切换150mL的纯水进行解吸，第二柱上的硫酸完全解吸下来后，得到硫酸收集液；此时，树脂柱也就再生完成；上述过程中闭环内流流速为2BV/h，其余阶段流速均为0.3BV/h。
对硫酸铝收集液和硫酸收集液分别进行检测，用NaF法检测硫酸浓度，用XO法检测硫酸铝浓度；其中，硫酸铝收集液中硫酸的浓度低于滴定检测线，硫酸铝收集液中硫酸铝的回收率达到96.9％，约为14.728g；硫酸收集液中硫酸的回收率达到88％，硫酸回收浓度C/C0≥76％。同时第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，一个周期中收集产品时仅用了一次洗脱且还是单柱的洗脱体积，相比于不闭环内流的两柱，节约了39.5％的解吸水的用量(不闭环两柱，每柱需要125mL的水共250mL，1-151.25/250＝39.5％)。
对比例2：色谱分离铝酸废液，闭环内流流速为0.1BV/h。
采用由2根装填有吸附剂的树脂柱、蠕动泵和自动部份收集器组成的分离系统。树脂柱装填0.20L树脂(A-853E)，树脂柱直径4cm，高度20cm。将实施例1预处理后的铝酸废液200mL上柱，上柱浓度：硫酸20.1wt％，硫酸铝铝离子12g/L，用150mL的纯水作解吸剂，饱和吸附容量为259mg/g湿树脂；通过切换流动相将整个系统分为上样、双柱闭环内流、解吸三个步骤，按顺序切换；在泵的作用下，将铝酸废液F从双柱中第一柱的下端上样，待硫酸铝从第一柱的顶部完全流出后，得到硫酸铝收集液；切换双柱闭环，在泵的作用下，剩余的铝酸废液进行逆向内流，等到第一柱中的硫酸完全到第二柱中后，断开第一柱和第二柱的连接；再切换150mL的纯水进行解吸，第二柱上的硫酸完全解吸下来后，得到硫酸收集液；此时，树脂柱也就再生完成；上述过程中闭环内流流速为0.1BV/h，其余阶段流速均为0.3BV/h。
对硫酸铝收集液和硫酸收集液分别进行检测，用NaF法检测硫酸浓度，用XO法检测硫酸铝浓度；其中，硫酸铝收集液中硫酸的浓度低于滴定检测线，硫酸铝收集液中硫酸铝的回收率达到97.5％，约为14.82g；硫酸收集液中硫酸的回收率达到75％，硫酸回收浓度C/C0≥71％。同时第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，一个周期中收集产品时仅用了一次洗脱且还是单柱的洗脱体积，相比于不闭环内流的两柱，节约了39.7％的解吸水的用量(不闭环两柱，每柱需要125mL的水共250mL，1-150.75/250＝39.7％)。
重复实施例3、4以及对比例1，对比例2，当闭环内流流速为0.3～1.5BV/h时，硫酸和硫酸铝的回收含量均≥97.5％，并且可节约40％左右的解吸剂用量；但是双柱闭环内流流速为2BV/h时，硫酸和的回收率有下降，使得硫酸回收损失过高；流速为0.1BV/h时，闭环内流时，由于压力等一系列原因，使得硫酸回收率极低，损失高。
对比例3
同实施例3，使用同一批次的料液，相同的进样量、流速等条件，仅将A-853E树脂分别更换为弱阴离子交换树脂FPA53和强阳离子交换树脂NH-1，在解吸段出口处收集的硫酸溶液中，均检测出硫酸铝的存在，说明这两种树脂都不能脱除铝酸废液中的硫酸铝。
对比例3：
分别采用单柱SEC和经典四区模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝，具体结果见表3。
单柱SEC：简单的单柱穿透实验，柱子规格和实施例3一样，200mL料液(硫酸20.1wt％，硫酸铝，铝离子12g/L)用泵从柱子底部进料，上样速率为0.3BV/h，待硫酸铝收集完成后，从上端用泵200mL的纯水进行解吸树脂柱，得到硫酸，解吸速率为0.3BV/h。
四区模拟移动床：四区模拟移动床用8根同种规格的柱子首位相连，1、2柱为洗脱区，3、4柱为洗杂区，5、6柱为吸附区，7、8柱为再生区。柱子切换方向与柱内液体流动方向相反。首先，料液(硫酸20.1wt％，硫酸铝铝离子12g/L)从吸附区6柱上端泵入，在洗脱区的1柱上端泵入洗脱水，在洗杂区的3柱下端收集硫酸回收液，在再生区的7柱下端收集硫酸铝回收液；其中，体的流动方向具体为1柱末端→2柱上端→2柱末端→3柱上端→3柱末端→4柱上端→4柱末端→5柱上端→5柱末端→6柱上端→6柱末端→7柱上端→7柱末端→8柱上端→8柱末端→1柱上端；其中洗脱区流速为2BV/h，洗杂区流速为1.5BV/h，吸附区流速为1.4BV/h，再生区流速为1.9BV/h，柱子切换时间为10min，保证硫酸收集口没有硫酸铝，硫酸铝收集口没有硫酸。
表3
Figure BDA0002744363340000111
参考文献：
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本发明提供了一种利用双柱模拟移动床分离铝酸废液中硫酸和硫酸铝的工艺的思路及方法，硫酸收集液中硫酸的含量达到98.75％，硫酸铝收集液中含量达到99％，硫酸浓度C/C0≥86％。充分利用了料液中的溶剂，进一步提高了硫酸浓度，同时第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，一个周期中收集产品时仅用了一次洗脱且还是单柱的洗脱体积，节约了40％的解吸水的含量，并且闭环内流硫酸在0.3-1.5BV/h，若流速过高，很难达到平衡时，第一柱硫酸全部排到第二柱，而第一柱不受污染。具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种利用双柱模拟移动床从铝酸废液中分离硫酸和硫酸铝的工艺，所述的双柱模拟移动床包括第一柱和第二柱，其特征在于，所述的工艺包括如下步骤：
(1)将铝酸废液分别从第一柱和第二柱的下端上样，进行酸阻滞，收集流出液直至流出液中不含有硫酸铝，即得含有硫酸铝的流出液；
(2)再将第一柱和第二柱连接成闭环路，剩余的铝酸废液进行内部循环，直至第一柱中的硫酸全部阻滞到第二柱中，断开第一柱和第二柱的连接；
(3)解吸剂从第二柱的上端解吸，即得含有硫酸的流出液；
其中，所述的第一柱和第二柱均为含有阴离子季胺型交换树脂的色谱柱。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的铝酸废液中，硫酸的含量为15～20wt％，铝离子的含量为12～15g/L。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述的上样的速率为0.3～1.5BV/h。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(2)中，剩余的废液进行内部循环的速率为0.3～1.5BV/h。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述的解吸剂为水。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述解吸剂的用量为0.1～1BV。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述解吸剂的解吸速率为0.3～1.5BV/h。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的阴离子季胺型交换树脂以苯乙烯为单体，通过二乙烯基苯交联，交联度为3～10％。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的阴离子季胺型交换树脂中，季胺基的含量为1.0～2.5mmol/g阴离子季胺型交换树脂，可交换离子为氯离子，氯离子的含量为1.0～2.5mmol/g阴离子季胺型交换树脂，体积全交换容量≥1.35mmol/mL。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的阴离子季胺型交换树脂的粒径为0.1～0.3mm，含水量为47％～50％，湿真密度1.07～1.10g/cm3。
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