CN112960735A

CN112960735A - 一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法

Info

Publication number: CN112960735A
Application number: CN202110156109.4A
Authority: CN
Inventors: 陈伯占
Original assignee: Suzhou Bixinhe Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Bixinhe Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2021-06-15

Abstract

本发明公开了一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，包括如下：S1，离子交换，阻滞吸附：将含盐废酸通过离子交换树脂柱，游离酸进入并被阻滞吸附在树脂粒内部，盐类不能进入树脂粒内部而先流出柱体；S2，循环回收酸：再通水淋洗脱附树脂粒内的游离酸流出成回收酸，完成一循环，周而复始，完成游离酸与盐之间分离；S3，色谱分离：以连续色谱分离理论，盐为萃余液，酸为反萃液，分别自流动相方向的进料前方和后方流出。本发明强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，是一种特殊的处理技术，只吸附酸而不吸附相应的金属盐，从而实现酸和盐之间分离的技术，广泛应用于金属矿业、冶金、电镀和金属表面处理等行业的废酸回收。

Description

一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法

技术领域

本发明涉及酸回收技术领域，尤其是一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法。

背景技术

工业企业常常用到大量浓酸对原料或设备进行清洗，使用后的废酸浓度依然很高，但其中含有大量的杂质，因而不能再次使用，只能作为废液处理，若汇入废水处理系统，则会使废水产生大量的盐，影响生化，并且大大降低废水的pH，使运行成本升高，所以很有必要对废酸进行回收利用。废酸按来源主要分为三类：离子交换树脂的再生废液、钢铁工业的废酸洗液和冶金电镀工业的废酸。离子交换技术作为一种从水溶液中分离或去除特定组分的技术，具有优异吸附选择性与很高的浓缩倍数，操作方便，效果突出，已被广泛应用在食品、医药、化工、水处理、冶金和电子等行业的各种回收、富集与纯化作业中，例如，从发酵产品中提取生化产物，从矿山浸取液中分离贵金属，水的软化和脱盐，以及污水处理。当离子交换树脂运行一段时间后，其交换容量渐趋减小，分离效果随之降低，这时须要对树脂进行再生处理以恢复交换能力，再生液一般为硫酸或盐酸。一般，为了让树脂充分再生，至少需要两倍化学计量的再生剂，因而在再生过程中会产生大量的废酸液。

然而生物、食品、医药行业，离子交换技术作为下游分离纯化的重要单元操作，当离子交换树脂床运行失效后，要用大量的再生试剂对失效的离子交换树脂进行再生处理，此类废酸中含有较多的重金属离子，大量废酸的产生和排放给生态环境造成了极大的威胁，随着环保排放标准的日益提升，日益严苛的环保压力迫使废酸产生企业寻求廉价且稳定的废酸治理技术

因此，在这里我们提出一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供了一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法。

本发明为解决上述现象，采用以下的技术方案，一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，包括如下：

S1，离子交换，阻滞吸附：将含盐废酸通过离子交换树脂柱，游离酸进入并被阻滞吸附在树脂粒内部，盐类不能进入树脂粒内部而先流出柱体；

S2，循环回收酸：再通水淋洗脱附树脂粒内的游离酸流出成回收酸，完成一循环，周而复始，完成游离酸与盐之间分离；

S3，色谱分离：以连续色谱分离理论，盐为萃余液，酸为反萃液，分别自流动相方向的进料前方和后方流出。

作为本发明的进一步优选方式，酸回收吸附设备运行的基本过程分两步，上行和下行，在上行时，经过滤的废酸由下而上流经床层，酸被树脂颗粒所吸附，金属盐溶液从上部排走；在下行时，水由上而下流经床层将酸脱附下来。

作为本发明的进一步优选方式，完成整个循环一般要3min～5min，整个过程重复连续进行，通过增加树脂床的直径或设备个数来放大处理能力。

作为本发明的进一步优选方式，保证树脂床安全稳定运行，配置过滤器，过滤精度lum。

作为本发明的进一步优选方式，树脂床配置酸液冷却器，将酸液冷却到40℃以下，被冷却的酸洗液通过一个酸介质过滤器去除悬浮固体。

本发明是一种特殊的处理技术，只吸附酸而不吸附相应的金属盐，从而实现酸和盐之间分离的技术，现已广泛应用于金属矿业、冶金、电镀和金属表面处理等行业的废酸回收，运行费用极低，不需任何化学品，减少人工、酸用量及废水处理之碱用量，全自动操作，处理量大、酸回收率高，投资成本及操作成本低，使用寿命长，回收年限短，自动化，性价比高，是目前最经济有效的酸、盐分离回收方法，适用中高浓度的酸盐分离。

附图说明

图1为本发明一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法的步骤框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，包括如下：

酸回收吸附设备运行的基本过程分两步，上行和下行，在上行时，经过滤的废酸由下而上流经床层，酸被树脂颗粒所吸附，金属盐溶液从上部排走；在下行时，水由上而下流经床层将酸脱附下来。

完成整个循环一般要3min～5min，整个过程重复连续进行，通过增加树脂床的直径或设备个数来放大处理能力。

保证树脂床安全稳定运行，配置过滤器，过滤精度lum。

树脂床配置酸液冷却器，将酸液冷却到40℃以下，被冷却的酸洗液通过一个酸介质过滤器去除悬浮固体。

主要功能和特点如下：1.含酸金属盐脱金属盐并回收游离酸。2.含酸金属盐之降酸(金属盐脱酸)。

酸：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等及以上混酸之脱盐、纯化设备和技术。金属盐：黑色、有色、稀有、轻、稀土等金属。如不锈钢、铝、铜、铁、镍等各种金属之酸洗、溶蚀、表面处理、湿法冶金等盐类。

主要应用行业：1、电极铝箔行业废酸纯化回收设备；2、铝型材、ps版行业氧化酸洗液纯化(铝离子移除稳定)设备；3、不锈钢行业废酸纯化回收设备；4、钢铁行业废酸纯化回收设备；5、无机化工分离(特别是金属分离)技术；6、各种电镀、线路板、蚀刻、表面处理、酸洗(如铜、镍)；7、湿法冶金(轻、重、有色、稀有、稀土金属)；8、化工工艺。

运行费用极低:1.每吨只须约1KW动力及1吨纯水；2.不需任何化学品，树脂使用多年无需更换；3.减少人工、酸用量及废水处理之碱用量；4.全自动操作，具自动侦错功能，无论缺水、缺料或任何点故障都具有自动侦知、自动报警、自动停机，操作维修简单。

酸阻滞技术是一种很成熟的废酸回收方法，现已广泛用在冶金、电镀和金属表面处理行业。树脂可以吸附酸，而不吸附相应的金属盐，从而实现盐和酸的分离，在这里除了水外，不需要任何化学试剂，吸附了强酸的树脂床，只需要用水冲洗就可实现酸的洗脱和树脂的再生，树脂不需要再生就可用于下一个循环操作，操作成本低，而且操作周期极短，一般在几分钟就可完成一个分离循环。

该方法除了水外，不需要任何化学试剂，吸附了强酸的树脂床，只需要用水冲洗就可实现酸的洗脱和树脂的再生，因此，该技术有别于传统的树脂吸附和离子交换技术，吸附机理也完全不同。

酸阻滞的一个重要特征是阴离子交换树脂固定基团上的反离子形态必须与溶液中酸和盐的阴离子一致，如Cl-型树脂分离HCl/NaCl或HCl/FeCl2、S042-型树脂分离H2S04及其金属盐等。以Cl-型阴离子交换树脂分离HCl/FeCl2溶液为例，溶液唯一存在的阴离子就是Cl-离子，因此，不可能有离子交换作用，而HCl在水溶液中以水合离子的形式存在，也不可能与介质发生疏水作用力。

技术原理是将含盐(如金属盐)废酸通过离子交换树脂床，游离酸吸附在树脂床中,再通入(纯)水脱附树脂上之游离酸而完成一循环,如此循环周而复始，完成游离酸与金属盐之分离。

综上，是一种特殊的处理技术，只吸附酸而不吸附相应的金属盐，从而实现酸和盐之间分离的技术，现已广泛应用于金属矿业、冶金、电镀和金属表面处理等行业的废酸回收，运行费用极低，不需任何化学品，减少人工、酸用量及废水处理之碱用量，全自动操作，处理量大、酸回收率高，投资成本及操作成本低，使用寿命长，回收年限短，自动化，性价比高，是目前最经济有效的酸、盐分离回收方法，适用中高浓度的酸盐分离。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，其特征在于，制作步骤包括如下：

2.根据权利要求1所述的一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，其特征在于，酸回收吸附设备运行的基本过程分两步，上行和下行，在上行时，经过滤的废酸由下而上流经床层，酸被树脂颗粒所吸附，金属盐溶液从上部排走；在下行时，水由上而下流经床层将酸脱附下来。

3.根据权利要求2所述的一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，其特征在于，完成整个循环一般要3min～5min，整个过程重复连续进行，通过增加树脂床的直径或设备个数来放大处理能力。

4.根据权利要求1所述的一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，其特征在于，保证树脂床安全稳定运行，配置过滤器，过滤精度lum。

5.根据权利要求1所述的一种强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸的方法，其特征在于，树脂床配置酸液冷却器，将酸液冷却到40℃以下，被冷却的酸洗液通过一个酸介质过滤器去除悬浮固体。