湿法冶金-离子交换法详解

合集下载

湿法冶金第2讲

湿法冶金第2讲

洗涤 采用适宜水相与负载被萃取金属 离子的有机相混合,使杂质金属 离子进入水相 反萃取 采用适宜水相与负载被萃取金属 离子的有机相混合,使被萃取金 属离子进入水相
• 有机相的组成 萃取剂 +
稀释剂
+
相调节剂
与被萃物形成 不溶于水相而 易溶于有机相 的萃合物
用于改善有机 相的物理性质, 使有机相含有 适宜的萃取剂 浓度
• 结构 高分子部分 主干,常为聚苯乙烯或聚丙烯酸酯等线状高分子 化合物,它起连接树脂的功能团的作用 交联剂部分 骨架,决定树脂性能,通常为二乙烯苯,它将高 分子部分交联起来,使之具有三度空间的网状结构 功能团 固定在树脂上的活性离子基团,决定树脂的性质 和交换能力
• 类型 阳离子交换树脂 树脂的功能团是酸性的,其上的氢离子可被溶液中 的阳离子交换 例如 R—SO3H 国产强酸732树脂 R—SO3H + Na+ = R—SO3Na + H+ 阴离子交换树脂 树脂的功能团是碱性的,其上的阴离子可被溶液中 的阴离子交换 例如 R—N(CH3)3Cl 国产强碱性711树脂 R—N(CH3)3Cl + SO42- = (R—N(CH3)3)2SO4 + 2Cl-
• 离子交换树脂的用途 贫溶液中的金属富集或提取 分离性质相近的元素 溶液的净化除杂 污水处理及高纯水的制备
• 离子交换法流程 上样→洗涤→洗脱 洗脱剂:使吸附在树脂上的离子重新解吸下 来的溶液 • 离子交换法的类型 简单离子交换法 离子交换色层法(分别洗脱)
• 离子交换反应热力学——离子交换平衡
冶金原理 之 湿法冶金第2讲 离子交换与萃取
教师 李鸿乂 副教授
离子交换法

锗的制备方法

锗的制备方法

锗的制备方法锗是一种重要的半导体材料,广泛应用于电子、光电子和太阳能电池等领域。

本文介绍了几种常见的锗的制备方法,包括锗的提纯、单晶生长和薄膜制备等。

下面是本店铺为大家精心编写的3篇《锗的制备方法》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

《锗的制备方法》篇1一、锗的提纯锗的提纯主要有以下几种方法:1. 离子交换法:利用锗离子选择性强的阳离子交换树脂,将锗从含有锗的矿物中提取出来。

然后再通过电解法将锗离子还原成锗金属。

2. 气相法:将含有锗的矿物与氢气一起加热,使锗转化为挥发性锗氢化物。

然后将锗氢化物通过冷凝器冷却回收,再通过氢气还原法将锗氢化物还原成锗金属。

3. 湿法冶金法:将含有锗的矿物与硫酸、硝酸等强酸一起加热,使锗转化为水溶性的锗化合物。

然后通过离子交换、电解等方法将锗提取出来。

二、锗单晶生长锗单晶生长主要有以下几种方法:1. 直拉法 (Czochralski 法):将多晶锗加热融化,然后通过一个叫做“晶圆炉”的设备,将熔融的锗液体上升到一个细长的晶圆坩埚中。

在晶圆坩埚中,锗液体会慢慢凝固成晶体,然后慢慢被拉出成长为锗单晶。

2. 悬浮区熔法:将多晶锗加热融化,然后在一个高温高压下,将融化的锗通过一个叫做“悬浮区熔炉”的设备,使其在熔体中形成一个稳定的熔体区域。

在这个熔体区域内,锗原子可以自由移动,形成单晶。

三、锗薄膜制备锗薄膜制备主要有以下几种方法:1. 化学气相沉积法 (CVD 法):将锗前驱体气体引入一个反应室中,通过加热反应室和控制反应条件,使锗前驱体气体在基底表面发生化学反应,形成锗薄膜。

2. 溅射法:将锗靶材放置在真空腔中,通过加热靶材和控制真空腔中的气体压力,使锗靶材上的锗原子被溅射到基底表面,形成锗薄膜。

《锗的制备方法》篇2锗的制备方法主要有以下几种:1. 锗的矿物提取法:锗主要存在于硫化物矿物中,如闪锌矿、方铅矿、辉锑矿等。

将含有锗的矿物原料经过破碎、磨粉、选矿等工艺,得到含锗的精矿。

重金属湿法冶金2

重金属湿法冶金2
12
溶剂萃取
萃取:利用物质在互不相溶的两种液体中 的溶解度的差异,来实现物质分离的一种 方法。
在湿法冶金中,溶剂萃取是一种分离、富 集或纯化金属的方法,其实质在于使金属 离子或其化合物由水溶液转入与水不相混 溶的其它液体有机相中;由此得到的萃合 液接着进行反萃取,使被萃取的金属由有 机相转入水相。
使得金属的分配比提高,因而萃取率提高 由于盐析剂的阴阳离子的水化作用,会使体
系中自由水分子浓度降低,所以相对于未加 入盐析剂时,被萃物活度提高
16
分配比:当萃取体系平衡时,被萃物在有 机相的总浓度与其在水相中的总浓度的比 值,以符号D表示:
D是一个无量纲的量,它表示了在一定条 件下萃取剂萃取金属离子的能力,分配比 越大,萃取金属离子的能力越强。
85~90℃下沉铁: 接着加入Na2CO3,在pH=5.5~6及60~70℃下沉铜: 最后再加Na2CO3使pH=8~9,在70~80℃下沉钴:
36
微生物浸出
生物与冶金的关系 绝大多数生物,均能在不同程度上起到从自然界 中提取或富集金属的作用。如:
金能在特定的植物,特别是植物的种子中富集。 生长在富含金地区的木贼中的含金量可达60g/t。
29
浸出的主要反应:
30
浸出工艺条件: 浸出温度80~90℃,H2SO4质量浓度大于 15g/L,焙砂粒度- 0.147mm(-100目),固液 比为1:1.5 ~ 1:2.5,浸出时间2~3h,铜浸出 率为94~98%。 影响浸出反应速度的因素是温度、溶剂浓度 和焙砂粒度。
31
除铁 浸出液中常含有铁离子,它在电积的时候会反
4
5
浸出方法按浸出剂特点分:水浸出、酸浸出、 碱浸出、盐浸出、氯化浸出、氧化浸出、还 原浸出、细菌浸出

湿法冶金离子交换树脂应用手册

湿法冶金离子交换树脂应用手册
Page 18
湿法冶金可以按照以下方式分类: 1. 以浸出剂分类:硫酸,碳酸钠,硝酸,盐酸和其他离子化合物以及他们
的混合物。 2. 以浸出液外观分类:清亮溶液,高TSS溶液,稀矿浆(10-20%矿浆浓度)
或者稠矿浆(高达55%矿浆浓度) 这些标准对于选择合适的树脂和工厂设计非常重要。
Page 19
WY – 转移树脂有用功 WW – 无用功
无用功
树脂机械破碎
其他损耗(热损耗等)
其他条件相同的情况下,树脂流速越快无用功多,树脂机械损耗越大
Page 28
逻辑上可以得知:树脂损耗速度与树脂流速相关。树脂流速是由过程中的 金属质量平衡决定的。 更高的树脂流速导致更加频繁的碰撞。碰撞动量和更加频繁的再生,这些 因素结合起来将导致树脂的破损增加。 因此具有高工作交换容量的树脂具有优势,因为较低的损耗速度,而其他 条件相同。
冶金炉渣
Au, Ag, PGM
从污酸中回收有 价值金属
Re, Se, Te
电解液控制
除去三价铁, Mn
萃余液处理
回收Co, Ni
阳极泥处理
Au, PGM, Ag, Pb, Sn…
Page 21
Page 22
所有用到水相金属溶液的工艺都有可能用到离子交换树脂: • 高温冶金得到金属原料进一步电解(电沉积)。典型的工作是纯化电解
浆浓度)或者稠矿浆(高达55%矿浆浓度)
Page 6
物理限制: 1. 从工艺介质中分离出离子交换树脂的可能性 2. 离子交换树脂表面被特殊物质机械堵塞(例如强碱阳树脂硅污染)
化学限制; 1. 强氧化性媒介,例如ORP氧化还原电位高于1000mV的情况 2. 长时间暴露于高温条件下发生热降解;与产品类型与应用相关 3. 化学降解(与产品相关) 4. 特殊物质引起的化学污染

湿法冶金第五章

湿法冶金第五章

五、主要溶剂萃取体系及萃取机理 萃取体系至少包括三个组分,即水、有机溶剂和一种
溶质,关于萃取体系的分类很不统一,根剧萃取剂的特 性和萃取机理,可把萃取体系分成:中性络合萃取体系; 酸性络合萃取体系;碱性萃取剂的萃取体系;协同萃取 体系。
1、中性络合萃取体系 特点:萃取剂是中性有机化合物(如:TBP、P350、
KD
Ci (or ) Ci ( aq )
KD-分配系数,Ci(or)是溶质i 在有机相中浓度;Ci(aq)是
溶质i在水相中浓度。KD >1,萃取能进行;KD <1萃
取不利于进行。
浓度较大时,分配系数应以溶质i在两相中的活度比Ka表示:
Ka
ai(or ) ai ( aq )
C i(or ) i(or ) KD
在萃取中,要求有机相具有最小的水溶性,工业萃取剂使 用的有机酸,含碳在C7-C16范围内。
四、萃取剂、稀释剂 1.萃取剂的选择 溶剂萃取中,萃取剂的选择十分重要。选择萃取剂
的要求主要有: ① 至少有一个萃取官能团,通过官能团可与金属离子 形成萃合物,常见的萃取官能团有含O、S、C、P的基 团,如:-OH、-SO3H、-SH、 、=NOH等; ② 油溶性大、水溶性小、须具备相当长的碳氢链或苯 环,但碳原子数过多或分子量大于500也不宜; ③ 具有较高的选择性,分离系数大;
(3)螯合萃取剂 有两种官能团,即酸性官能团和配位官能团。和金属离子形成
螯合物进入有机相,金属离子与酸性官能团作用,置换出 氢离子,形成一个离子键,配位官能团又与金属离子形成 一个配位键。常用的螯合萃取剂有:LiX63、LiX64、LiX64N ① 螯合剂必须含有二个或二个以上的官能团 ② 被萃金属置换-OH或-SH上的氢并与碱性官能团配位 而形成稳定的五原子环或六原子环状化合物。参加反应的 二个官能团之间要间隔2-3个碳原子,否则不能生成五环或 六环络合物。 ③ 入支链,使空间位阻增大,可以增加选择性,但引入支 链过多或位置不当也不行。 ④ -OH或-SH基的酸性越强,则形成螯合物的趋势越大, 即能在很低的PH下萃取。

湿法冶金离子交换树脂应用手册课件

湿法冶金离子交换树脂应用手册课件

富集与浓缩
离子交换树脂能够富集低 浓度的金属离子,实现金 属离子的浓缩,提高金属 的回收率。
离子交换树脂在金属分离与纯化中的应用
不同金属离子分离
通过选择适当的离子交换树脂, 可以将溶液中的不同金属离子进 行分离,实现单一金属的高纯度
分离。
脱盐与除杂
在金属的提取和纯化过程中,离子 交换树脂可以去除溶液中的盐分和 杂质,提高金属产品的纯度。
湿法冶金离子交换树 脂应用手册课件
• 离子交换树脂基础知识 • 湿法冶金工艺简介 • 离子交换树脂在湿法冶金中的应用 • 离子交换树脂的性能评价与选择 • 案例分析与实践经验分享
目录
Part
01
离子交换树脂基础知识
离子交换树脂的定义与分类
离子交换树脂定义
离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料,能够通过离子交换反应,将溶液 中的离子与树脂中的离子进行交换,实现分离、纯化、除盐等功能。
酸碱废水处理
通过离子交换树脂可以调 节废水的酸碱度,实现废 水的中和处理,减少对环 境的污染。
Part
04
离子交换树脂的性能评价与选 择
离子交换树脂的性能评价方法
静态评ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
再生性能评价
通过静态实验测定树脂的离子交换容 量、选择性、动力学性能等参数,以 评估树脂的交换和吸附性能。
评估树脂在多次再生过程中的性能保 持能力,包括再生剂消耗、再生效率 、机械强度等。
离子交换树脂分类
根据所带电荷的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂;根据骨 架材料的不同,可分为凝胶型和大孔型。
离子交换树脂的结构与性质
离子交换树脂结构
离子交换树脂由高分子骨架、活性基团和反离子组成。高分子骨架提供机械强 度和耐热性能,活性基团是进行离子交换的部位,反离子则是平衡电荷的阳离 子或阴离子。

金属冶炼中的湿法冶金工艺

金属冶炼中的湿法冶金工艺
电积
对提取出的金属进行进一步提纯和精炼,以满足不同需求和应用。
精炼
湿法冶金工艺的应用
通过浸出、萃取、电积等工艺,从铜矿石中提取铜。
铜的湿法冶炼
采用浸出、净化、电积等工艺,从锌矿石中提取锌。
锌的湿法冶炼
通过拜耳法、联合法等工艺,从铝土矿中提取铝。
铝的湿法冶炼
钨的湿法冶炼
采用离子交换、萃取、沉淀等工艺ห้องสมุดไป่ตู้从钨矿中提取钨。
离心分离
溶剂萃取法
利用有机溶剂将目标金属离子从水相中萃取至有机相,实现净化和富集。
沉淀法
通过向溶液中加入沉淀剂,使目标金属离子以固体形式沉淀下来,实现净化和富集。
离子交换法
利用离子交换剂将目标金属离子吸附在交换剂上,实现净化和富集。
将净化和富集后的含金属离子的溶液通电,使金属离子在阴极上还原成金属析出。
总结词
湿法冶金工艺在生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废物,这些废弃物如果不经过妥善处理,会对环境造成严重污染。例如,废气中的硫化物、氮化物等有害物质会导致酸雨、光化学烟雾等问题;废水中的重金属离子、酸碱物质等会导致水体污染、土壤污染等问题;固体废物则可能占用大量土地,且其中的有害物质可能渗透到土壤和地下水中。
新型反应器
设计新型反应器,优化反应条件,提高生产效率和金属纯度。
VS
将湿法冶金与其他冶金工艺(如火法冶金、电冶金等)相结合,实现优势互补,提高金属提取效率。
优化集成
对各种工艺进行优化集成,形成高效、环保的金属冶炼系统,实现资源的高效利用。
联合工艺
感谢观看
THANKS
详细描述
总结词:为了应对湿法冶金工艺面临的挑战,需要不断进行技术更新和改进。

第三篇湿法冶金原理PPT课件

第三篇湿法冶金原理PPT课件

分散体系分类:
(l)溶液:分散质被分散成单个的分子或离子,粒子直径1×10-7cm 以下
(2)溶胶:又称胶体溶液,它的分散质是由许多分子聚集而成的颗 粒,粒子直径在10-7~10-5cm之间。
(3)悬浊液:分散质也是由许多分子聚集而成的颗粒,粒子直径在 10-5~10-3cm之间。
.
16
14.4 共沉淀法净化
Mez++zOH-=Me(OH)z(s)
(1)
可以推导出Mez+水解沉淀时平衡pH值的计算式 :
1
1
p(1 H )zloK sg p lg K wzloM g ze
(14-1)
.
5
14.1 离子沉淀法净化
结论:
▪ 形成氢氧化物沉淀的pH值与氢氧化物的溶度积和溶液中金 属离子的活度有关。 ▪当氢氧化物从含有几种阳离子价相同的多元盐溶液中沉淀 时,首先开始析出的是其形成pH值最低,即其溶解度最小 的氢氧化物。在金属相同但其离子价不同的体系中,高价阳 离子总是比低价阳离子在pH值更小的溶液中形成氢氧化物。 这个决定氢氧化物沉淀顺序的规律,是各种湿法冶金过程的 理论基础之一。
p H 1.5 1 1 2lo K sg (p M)e S 1 2loM g 2 e
(14-4)
1
1
p H 1.5 1 6lo K . sg (p M 2 S 3 e )3loM g 3 e
(14-5)
8
14.1 离子沉淀法净化
结论:
生成硫化物的pH值,不仅与硫化物的溶度积有 关,而且还与金属离子的活度和离子价数有关。
一是使杂质呈难溶化合物形态沉淀,而有价 金属留在溶液中,这就是所谓的溶液净化沉淀法;
二是相反地使有价金属呈难溶化合物沉淀,而 杂质留在溶液中,这个过程称为制备纯化合物的沉 淀法。

金属冶炼的湿法冶金技术

金属冶炼的湿法冶金技术
湿法冶金技术还可以用于处理含放射性元素的矿石,提取其中的铀、钚等元素,为核能工业提供原料 。
废旧金属回收
• 湿法冶金技术在废旧金属回收领域中主要用于从废旧金属中提 取有价值的金属,如铜、镍、钴等。通过使用适当的化学试剂 ,可以将这些金属从废旧金属中溶解出来,再通过置换、吸附 或离子交换等方法,将金属从溶液中分离出来。这种方法能够 有效地回收利用废旧金属,减少资源浪费和环境污染。
盐法
利用盐类溶剂溶解矿石,再通 过分离和提纯得到金属的过程 。
氧化还原法
利用氧化剂或还原剂将矿石中 的金属元素进行氧化或还原, 再通过分离和提纯得到金属的
过程。
02
湿法冶金技术的原理
浸出过程
浸出过程是湿法冶金技术的核心环节,通过化学反应将矿石中的有价金属转化为可 溶性的化合物,使其从固体矿物中溶解出来进入溶液中。
稀有金属提取
• 湿法冶金技术在稀有金属提取领域中主要用于从复杂的矿物 原料或二次资源中提取稀有金属,如锆、铪、铌、钽等。这 些金属在高科技产业、航空航天等领域具有广泛的应用价值 。湿法冶金技术通过使用适当的化学试剂,将稀有金属从原 料中溶解出来,再通过分离和纯化,获得高纯度的稀有金属 产品。这种方法能够满足市场对稀有金属的需求,促进高科 技产业的发展。
01
利用微生物资源,实现金属的生物提取和分离,具有环保、低
能耗等优势。
电化学冶金技术
02
利用电化学原理,实现金属的高效提取和分离,具有工艺简单
、操作方便等优点。
溶剂萃取冶金技术
03
利用有机溶剂萃取金属离子,具有分离效果好、金属回收率高
、操作简便等优点。
THANKS
感谢观看
湿法冶金技术的历史与发展

物理分选法_火法提纯_湿法冶金法(3篇)

物理分选法_火法提纯_湿法冶金法(3篇)

第1篇一、引言冶金技术是国民经济和工业生产中不可或缺的一部分,它涉及到金属和非金属材料的提取、分离和提纯。

随着科学技术的不断发展,冶金技术也在不断进步。

物理分选法、火法提纯、湿法冶金法是现代冶金技术的三大支柱,它们在金属和非金属材料的提取、分离和提纯过程中发挥着重要作用。

本文将对这三种方法进行详细介绍。

二、物理分选法1. 概述物理分选法是利用物料粒度、密度、磁性、电性等物理性质差异进行分离的方法。

该方法具有操作简单、成本低、效率高、环境影响小等优点,广泛应用于矿石、煤炭、建材等行业的物料分选。

2. 常见物理分选方法(1)重力分选:根据物料密度差异进行分离,如跳汰分选、重介质分选等。

(2)磁性分选:根据物料磁性差异进行分离,如磁选、电磁选等。

(3)电性分选:根据物料电性差异进行分离,如电选、电浮选等。

(4)浮选:利用物料表面性质差异,通过调整液固界面性质进行分离,如浮选、反浮选等。

三、火法提纯1. 概述火法提纯是利用高温条件下的化学反应,将金属从矿石或合金中提取出来,并对金属进行提纯的方法。

该方法具有处理量大、提纯效果好、应用范围广等特点。

2. 常见火法提纯方法(1)熔炼:将矿石或合金加热至熔化状态,通过化学反应将金属提取出来。

如高炉炼铁、电炉炼钢等。

(2)火法还原:利用还原剂将金属氧化物还原为金属。

如铝土矿炼铝、氧化铜炼铜等。

(3)火法氧化:利用氧化剂将金属还原为金属氧化物。

如氧化铝炼铝、氧化铜炼铜等。

四、湿法冶金法1. 概述湿法冶金法是利用水溶液中的化学反应进行金属提取和提纯的方法。

该方法具有操作条件温和、处理量大、资源利用率高、环境影响小等优点。

2. 常见湿法冶金方法(1)浸出:将矿石或合金浸泡在含有提取剂的水溶液中,使金属离子溶解于溶液中。

如氰化浸出、硫酸浸出等。

(2)电解:利用电解质溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应,将金属离子还原为金属。

如电解铜、电解铝等。

(3)化学沉淀:利用化学反应将金属离子转化为不溶性沉淀物。

离子交换

离子交换
4)湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及 提取稀土元素和贵金属。
5)合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、 酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱, 同样可进行上述反应,且优点更多。如树脂可反复使用, 产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容 易控制等。
离子交换设备 —分类
按两相间接触方式可分为固定床、移动 床、流化床。
离子交换设备
—固定床离子交换
固定床是应用较为广泛的一类离子交换。能够 在一定量再生剂的条件下逆流再生获得较高的分散效 果。 结构:溶液分布装置、树脂支撑装置、 观察装置、 检 修装置、 进出料管、 树脂放出口、 溢流口
过程:通常被处理的料液从树脂的上方加入,经过分 布管均匀分布分布于整个树脂的横截面上。
pH一般没有限制。 再生:
过量强酸 应用:
提取、精制新霉素,卡那霉素,春雷霉素
苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂的结构
—CH2—∣CH—CH2—CH—CH2—C∣H—CH2—C∣H—
SO3- H+
SO3- H+
SO3- H+
—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—
SO3- H+
HC=CH2
膨胀度:树脂吸水后体积增大的程度
膨胀率:树脂转型时体积增大百分率 Φ = (V2-V1 ) / V1 %
(V1 膨胀前体积;V2 膨胀后体积)
交换容量
离子交换树脂的性能指标
一定数量的离子交换树脂所带有的可交换基
团的数量。
总交换容量:每克干树脂上活性功能团的总数
(3-6mM/g干)
工作交换容量:也叫实用交换容量,即在某一指

湿法冶金除铁的几种主要方法

湿法冶金除铁的几种主要方法

湿法冶金除铁的几种主要方法[引入]:湿法冶金是一种广泛应用的处理方法,在提取和纯化金属方面具有重要地位。

在湿法冶金过程中,铁是一种常见的杂质,其存在会对金属产品的纯度和质量产生不良影响。

因此,有效地去除铁成为湿法冶金过程中的关键步骤。

本文将介绍几种湿法冶金除铁的主要方法,并对其进行简要对比分析。

化学沉淀法是一种常用的湿法冶金除铁方法。

该方法的原理是利用化学反应将溶液中的铁离子转化为不溶性沉淀物,从而与目标金属分离。

化学沉淀法的主要工艺流程包括配制沉淀剂、加入沉淀剂、搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥等步骤。

该方法的优点是操作简单、设备投资较小,适用于含铁量较低的溶液。

但化学沉淀法的缺点是会产生大量的废渣,且沉淀剂的纯度会影响目标金属的纯度。

溶剂萃取法是一种基于不同溶剂对目标金属和杂质溶解度差异的除铁方法。

该方法的原理是选用适当的溶剂,将目标金属与杂质分离。

溶剂萃取法的主要工艺流程包括选用溶剂、混合、萃取、分离、洗涤、干燥等步骤。

该方法的优点是分离效果好、目标金属纯度高,适用于处理含铁量较高的溶液。

但溶剂萃取法的缺点是操作复杂、设备投资较大,且溶剂的回收和再生过程容易导致环境污染。

离子交换法是一种借助于离子交换剂与溶液中的离子进行交换而除铁的方法。

该方法的原理是选用适当的离子交换剂,将其与溶液中的铁离子进行交换,从而去除铁离子。

离子交换法的主要工艺流程包括选用离子交换剂、混合、离子交换、洗涤、干燥等步骤。

该方法的优点是除铁效果好、操作简单、设备投资较小,适用于处理各种不同含铁量的溶液。

离子交换法的缺点是离子交换剂的再生和回收容易导致环境污染,且对设备有一定的腐蚀性。

[总结]:以上三种方法均为湿法冶金除铁的主要方法,各具优缺点。

化学沉淀法操作简单,但产生大量废渣且沉淀剂纯度会影响目标金属纯度;溶剂萃取法分离效果好、目标金属纯度高,但操作复杂、设备投资较大且易造成环境污染;离子交换法除铁效果好、操作简单、设备投资较小,但离子交换剂的再生和回收容易导致环境污染且对设备有一定的腐蚀性。

湿法冶金工艺流程

湿法冶金工艺流程

湿法冶金工艺流程一、金属提取金属提取的目的是将金属从矿石中分离出来,常用的金属提取方法有浸出法、沉淀法和溶解法。

1.浸出法浸出法是将矿石浸泡在溶液中,通过化学反应将金属从矿石中溶解出来。

常用的浸出剂有盐酸、硝酸和氰化物等。

浸出后的溶液中含有金属离子,需要经过后续的纯化和分离步骤进一步提取金属。

2.沉淀法沉淀法是将金属溶液中的金属离子还原为金属颗粒,然后通过沉淀和过滤将金属颗粒分离出来。

常用的还原剂有金属粉末、焦炭和氢气等。

沉淀后的金属颗粒需要进行烘干和煅烧处理,得到纯度较高的金属。

3.溶解法溶解法是将金属矿石或金属粉末溶解在适当的溶液中,通过调节溶液的酸度、温度和氧化还原条件来提取金属。

常用的溶解剂有盐酸、硫酸和氨水等。

溶解后的溶液经过过滤和浓缩,得到含有金属离子的溶液,可以进一步进行纯化和分离。

二、金属纯化金属纯化的目的是去除金属溶液中的杂质,提高金属的纯度和质量。

1.萃取纯化萃取纯化是利用有机溶剂在两相溶液中提取金属离子,实现金属纯化和分离杂质的目的。

常用的有机溶剂有醇、醚和酮等。

萃取后的金属溶液还需经过洗涤、再萃和脱溶剂等步骤,得到高纯度的金属溶液。

2.沉淀纯化沉淀纯化是利用化学反应将金属离子转化为稳定、易于分离的沉淀物,然后通过过滤和洗涤将金属沉淀物与溶液分离。

常用的沉淀剂有氢氧化钠、氧化铁和硫化物等。

沉淀后的金属沉淀物需要经过高温煅烧处理,去除残余的杂质,得到纯度较高的金属。

3.电解纯化电解纯化是利用电解过程将金属离子还原为金属,通过调节电解条件实现金属的纯化和分离杂质的目的。

常用的电解方法有直流电解、脉冲电解和电渗析等。

三、金属分离金属分离的目的是将多种金属分离开,以满足不同金属的使用要求。

1.溶剂萃取分离溶剂萃取分离是利用有机溶剂在两相溶液中选择性地提取其中一种金属离子,将其与其他金属离子分离开。

常用的有机溶剂有醇、醚和酮等。

2.离子交换分离离子交换分离是利用离子交换树脂具有选择性吸附特点,将其中一种金属离子吸附在树脂上,而其他金属离子留在溶液中。

湿法冶金-离子交换法详解

湿法冶金-离子交换法详解

4 离子交换法4.1概述离子交换法是基于固体离子交换剂在与电解质水溶液接触时,溶液中的某种离子与交换剂中的同性电荷离子发生离子交换作用,结果溶液中的离子进入交换剂,而交换剂中的离子转入溶液中的一种方法。

离子交换法是目前最重要和应用最广泛的化学分离方法之一,该法就其适用的分离对象而言,几乎可以用来分离所有的无机离子,同时也能用于许多结构复杂、性质相似的有机化合物的分离。

该法就其可适用的分离规模而言,它不仅能适应工业生产中大规模分离的要求,而且也可以用于实验室微量物质的分离和分析。

例如:其中,表示H+型阳离子交换剂,表示Cl-型阴离子交换剂。

离子交换是自然界中广泛存在的现象,人类在长时期中都在自觉不自觉中应用着这一过程,但真正确认离子交换现象的,通常都认为是两位英国农业科学家Tompson和Way。

1850年他们报道,用硫酸铵或碳酸铵处理土壤时,铵离子被吸收而析出钙,土壤即为有显著离子交换效应的离子交换剂。

其他无机离子交换剂如硅酸盐等到上一世纪初已经在水的软化、糖的净化等许多方面有了工业规模的应用。

但无机离子交换剂往往不能在酸性条件下使用。

1935年Adams和Holmes研究合成了具有离子交换功能的高分子材料聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂,为人类获得性质优良的离子交换剂开辟了新的途径,这一成就被认为是离子交换发展进程中最重要的事件。

1945年美国人Alelio成功地合成了聚苯乙烯系阳离子交换树脂,此后又合成了其他性能良好的聚苯乙烯系、聚苯烯酸系树脂,使离子交换成为在许多方面表现出优势的低能耗、高效率的分离技术。

后来离子交换树脂的发展取得重要突破,Kunin等人合成了一种兼具离子交换和吸附两种功能的大孔离子交换树脂。

离子交换树脂的合成和它的应用技术互相推动,迅速发展,在化工、冶金、环保、生物、医药、食品等许多领域取得了巨大成就和效益。

离子交换过程能得以如此广泛的应用,主要是由于离子交换法具有以下优点:(1)吸附的选择性高。

离子交换法专业知识讲义

离子交换法专业知识讲义
多环节化学反应中,反应速度由慢环节旳速度控制。
总结:
离子互换过程中,化学反应由树脂盐之间旳化学电位差决定, 速度快,除极个别情况外,化学反应多是快环节,一般不是 控制环节,扩散才是控制环节。 详细是内扩散还是外扩散哪一环节,是由操作条件决定,而 且伴随操作条件旳变化而变化。
例如:流相流动速度快,或搅拌剧烈,树脂颗粒大,吸附弱,浓度稀, 外扩散速度就快,内扩散速度慢,内扩散成为控制环节;
(2)树脂应有一定交联度
例如 :大分子物质要选择交联度低旳某些树脂;而小分子物质要选 择高交联度旳树脂。
注意: 交联度太小,会影响树脂旳选择性,树脂旳机械强度也较低,轻易 破碎,造成树脂旳破碎流失。
交联度选择原则: 在不影响互换容量旳条件下,尽量提升交联度。
二、操作条件旳控制
(1)互换条件旳控制
盐析结晶
盐析结晶:向溶液中加入某些物质,以降低溶质在 原溶剂中旳溶解度,产生过饱和度旳措施。
盐析剂旳要求:能溶解于原溶液中旳溶剂,但不( 极少)溶解被结晶旳溶质,而且溶剂与盐析剂旳混 合物易于分离(用蒸馏法)。
NaCl是一种常用旳盐析剂,如在联合制碱法中,向 低温旳饱和氯化铵母液中加入NaCl,利用同离子效 应,使母液中旳氯化铵尽量多地结晶出来,以提升 结晶收率。
缺陷:不一定能找到合适旳树脂,生产周期 长,生产过程中pH值变化较大。
离子互换树脂
离子互换树脂是人工合成旳不溶于酸、 碱和有机溶剂旳高分子聚合物,它旳化学 性质稳定,并具有离子互换能力。 构成:
骨架: 一般用R表达(保持树脂不溶性和化学稳定 性) 活性离子(可互换旳离子,H+、OH-)(与外界离 子互换或吸附) 通式:R-活性基团
氧化还原
骨架名称 苯乙烯系 丙烯酸系

锰矿石选矿与湿法冶金处理现代工艺技术

锰矿石选矿与湿法冶金处理现代工艺技术

锰矿石选矿与湿法冶金处理现代工艺技术摘要:为了更加高效的开发和利用锰矿石,本文作者结合多年的工作经验,阐述了硅酸盐和氧化物类型的锰矿选矿方法,重点分析了湿法冶金处理现代工艺技术,该技术可以在精矿提取中发挥重要作用,为锰矿的开采和利用做出重大贡献。

希望为后续研究锰矿石的选矿和湿法冶金处理技术的人员提供一些理论帮助。

关键词:锰矿石选矿;湿法冶金处理;开采;利用引言铁锰作为钢材生产和制作非常重要的原材料,尤其是对于发展中国家来说,对于锰矿石的需求是非常大的,每年大约有95%的锰矿在钢铁工业中被消耗。

本文重点分析了不同类型的锰矿石的选矿技术和工艺,包括重力分离法、磁力分离法以及湿法冶金技术等等,为方锰矿石的开采和利用提供了科学的理论指导。

1.硅质锰矿石的选矿硅质矿石主要是含有SiO2物质,SiO2和Mn相互结合的形式主要有两种,一是锰矿石中存在以锰化合物的形式的SiO2,例如褐锰矿(Mn2+Mn3+SiO),这种类型的锰矿石中的硅无法通过物理选矿方式除去,必须要经过细致的研磨和多种选矿方式相结合才能将除去硅;二是锰矿石中包含石英或者含硅矿石,这种类型的锰矿石可以利用重力分离法或者磁力分离法等物理选矿方式进行锰与硅的分离。

1.1重力分离法重力分离法作为改造低品位锰矿最常用且最简单的工艺,其主要用于处理含有密度硅和泥的锰矿石。

最早的重力分离工艺主要是一些研究人员通过研究硅质锰矿和铁质锰矿的选矿时,可以通过使用重力分离工艺将矿石中的石英、云母、黄铁矿以及黏土矿物等物质除去。

后来进一步研究发现,方解石和锰白云石等硅质材料可以利用重介质分离工艺将其除掉,同时利用簸选和重力选工艺处理低品位锰矿,可以有效的提出矿石中47%的Mn和20%的SiO2的硅精矿。

重力分离选矿工艺在全世界范围内都非常流行,印度一家锰矿公司有一家锰矿加工厂用于处理低品位锰矿,其中矿产资源中主要包括锰矿、低密度脉石英以及硅酸盐矸石等。

选择粗跳汰选矿工艺,将颗粒比较大的矿石出售,同时保留6~25mm的颗粒进行选矿,选择精密跳汰机、螺旋、重介质旋流器、分离器等设备进行精密选矿,所以重力分离方式进行选矿对于处理低品位硅锰矿来说经济且简单。

离子交换法原理

离子交换法原理

离子交换法原理离子交换法是一种重要的化学分离技术,它通过固体吸附剂对溶液中的离子进行交换,实现了离子的分离和提纯。

离子交换法在水处理、化工、生物制药等领域有着广泛的应用,其原理和操作方法对于提高产品质量、节约能源和资源具有重要意义。

离子交换法的原理主要是利用固体吸附剂上的离子交换基团与溶液中的离子发生化学反应,从而实现溶液中离子的选择性吸附和脱附。

固体吸附剂通常是一种多孔材料,其表面上带有带电的功能基团,如阴离子交换基团和阳离子交换基团。

当溶液中的离子进入固体吸附剂的孔隙时,它们会与固体吸附剂表面上的离子交换基团发生离子交换反应,从而被固定在固体吸附剂上。

当需要脱附时,可以通过改变溶液的pH值或者使用含有更强亲和力的离子溶液来实现离子的脱附。

离子交换法的原理可以用化学方程式来描述。

以阴离子交换剂为例,其功能基团通常是含有氧原子的阴离子,如-OH、-COOH等。

当溶液中的阳离子进入固体吸附剂的孔隙时,它们会与固体吸附剂表面上的阴离子交换基团发生反应,形成固定在固体吸附剂上的阴离子。

而固体吸附剂上原本的阴离子则会进入溶液中,实现了离子的交换。

同样的原理也适用于阳离子交换剂。

离子交换法的原理还包括选择性吸附和脱附。

选择性吸附是指固体吸附剂对特定离子有较强的亲和力,从而实现对特定离子的吸附和分离。

而脱附则是指通过改变条件,如溶液的pH值或者使用其他离子溶液,使固体吸附剂上的离子发生交换,从而实现离子的脱附和固定。

总的来说,离子交换法是一种通过固体吸附剂上的离子交换基团与溶液中的离子发生化学反应,实现离子的选择性吸附和脱附的化学分离技术。

它的原理简单清晰,操作方便灵活,可以实现对溶液中离子的高效分离和提纯。

在实际应用中,离子交换法可以根据不同的离子交换剂和操作条件,实现对不同离子的选择性吸附和脱附,从而满足不同行业的需求。

总的来说,离子交换法的原理清晰简单,操作方便灵活,具有广泛的应用前景。

它在水处理、化工、生物制药等领域有着重要的应用价值,对于提高产品质量、节约能源和资源具有重要意义。

离子交换法3.ppt

离子交换法3.ppt
阴离子交换剂是选可吸附的最高pH,便于解吸附。
39
第五节 树脂和操作条件的选择 3 离子交换吸附 3.2 离子强度 离子交换吸附应在很低的离子强度下进行。 缓冲液中的离子强度一般在10-50 mmol/L 由于离子强度越↓,吸附越↑,越难解吸,因
2) 弱酸性阳离子交换树脂 交换性能和溶液的pH有很大关系,羧酸阳离子树
脂须在pH﹥4.5 、酚羟基树脂须在pH﹥9的溶液 中进行反应。 -COOH, -OH (酚羟基) 典型的交换反应:
8
一、离子交换剂分类—离子交换树脂分类
3)强碱性阴离子交换树脂 有两种:一种含三甲胺基(Ⅰ型) 和一种含二甲基-
β-羟基-乙基胺基团 (Ⅱ型) 其交换能力与外界溶液的pH无关
9
一、离子交换剂分类—离子交换树脂分类
4)弱碱性阴离子交换树脂 其交换能力与外界溶液的pH降低而增大,一般宜
在pH﹤ 7的溶液中使用。 功能基团如下: 伯胺基团-NH2; 仲胺基团- NHR; 叔胺基团- N(R)2;
10
一、离子交换剂分类—离子交换树脂分类
水性两大类: 1)、树脂类(疏水性)离子交换剂: 其基质是人工合成的、与水结合力交换剂分类、合成、理化性能和测定方法 --离子交换剂分类
2)、多糖类(亲水性)离子交换剂: 其基质是天然的或人工合成的、与水结合力较大
的物质 常用的有纤维素、交联纤维素、交联葡聚糖、交
(3)交换速度 (慢)
(4)选择性(高)
17
第二节 离子交换剂分类、结构、合成、理化性 能和测定方法
五、离子交换树脂的理化性能与测定方法 1、物理性能 (1).粒度 ①有效粒径是指筛分树脂时,10%体积的树脂颗粒通过,
而90%体积的树脂颗粒保留的筛孔直径。 ②均一系数是指能通过60%体积树脂的筛孔直径(d60%)
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

4 离子交换法4.1概述离子交换法是基于固体离子交换剂在与电解质水溶液接触时,溶液中的某种离子与交换剂中的同性电荷离子发生离子交换作用,结果溶液中的离子进入交换剂,而交换剂中的离子转入溶液中的一种方法。

离子交换法是目前最重要和应用最广泛的化学分离方法之一,该法就其适用的分离对象而言,几乎可以用来分离所有的无机离子,同时也能用于许多结构复杂、性质相似的有机化合物的分离。

该法就其可适用的分离规模而言,它不仅能适应工业生产中大规模分离的要求,而且也可以用于实验室微量物质的分离和分析。

例如:其中,表示H+型阳离子交换剂,表示Cl-型阴离子交换剂。

离子交换是自然界中广泛存在的现象,人类在长时期中都在自觉不自觉中应用着这一过程,但真正确认离子交换现象的,通常都认为是两位英国农业科学家Tompson和Way。

1850年他们报道,用硫酸铵或碳酸铵处理土壤时,铵离子被吸收而析出钙,土壤即为有显著离子交换效应的离子交换剂。

其他无机离子交换剂如硅酸盐等到上一世纪初已经在水的软化、糖的净化等许多方面有了工业规模的应用。

但无机离子交换剂往往不能在酸性条件下使用。

1935年Adams和Holmes研究合成了具有离子交换功能的高分子材料聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂,为人类获得性质优良的离子交换剂开辟了新的途径,这一成就被认为是离子交换发展进程中最重要的事件。

1945年美国人Alelio成功地合成了聚苯乙烯系阳离子交换树脂,此后又合成了其他性能良好的聚苯乙烯系、聚苯烯酸系树脂,使离子交换成为在许多方面表现出优势的低能耗、高效率的分离技术。

后来离子交换树脂的发展取得重要突破,Kunin等人合成了一种兼具离子交换和吸附两种功能的大孔离子交换树脂。

离子交换树脂的合成和它的应用技术互相推动,迅速发展,在化工、冶金、环保、生物、医药、食品等许多领域取得了巨大成就和效益。

离子交换过程能得以如此广泛的应用,主要是由于离子交换法具有以下优点:(1)吸附的选择性高。

可以选择合适的离子交换树脂和操作条件,使对所处理的离子具有较高的吸附选择性。

因而可以从稀溶液中把他们提取出来,或根据所带电荷性质、电离程度的不同,将离子混合物加以分离。

(2)适用范围广。

处理对象从痕量物质到工业规模,范围极其广泛,尤其适用于从大量物质中富集微量组分。

(3)多相操作,分离容易。

由于离子交换是在固相和液相之间操作,通过交换树脂后,固液相已实现分离,故易于操作。

在湿法冶金中,20世纪40年代后期成立了第一个离子交换色层法生产单一稀土元素的试验工厂,1952年南非把离子交换用于大规模提铀工业上,近年来,由于科学技术的发展,已合成了各种性能的离子交换树脂,例如大孔网状树脂、两性树脂、螯合树脂、氧化还原树脂、均孔树脂、离子交换膜和离子交换纤维等,以满足工业的需要。

在湿法冶金中,目前离子交换主要用于下列几个方面:(1)从贫液中富集和回收有价金属,例如铀的回收、贵金属和稀散金属的回收;(2)提纯化合物和分离性质相似的元素,例如钨酸钠溶液的离子交换提纯和转型,稀土分离,铬铪分离相超铀元素分离等;(3)处理某些工厂的废水;(4)生产软化水。

自上世纪60年代以来,溶剂萃取法有了很大的发展,在许多方面已取代了离子交换法,但是,在提取高纯稀有金属化合物方面,离子交换法仍然是目前的主要分离方法之一。

4.2离子交换树脂及其分类4.2.1离子交换树脂的结构迄今为止,人们从自然界或者通过人工合成,已经找到了许多物质可以作为离子交换剂,按性质可以分为两大类:一为无机化合物,称为无机离子交换剂,自然界中存在的粘土、沸石,人工制备的某些金属氧化物或难溶盐类等;另一类是有机化合物,即称为有机离子交换剂,其中应用最为广泛的是离子交换树脂,他们是人工合成的带有离子交换功能团的有机高分子聚合物。

一般由以下三部分构成:1.高分子部分高分子部分是树脂的主干,常用的为聚苯乙烯或聚丙烯酸脂等,它起着连结树脂的功能团的作用。

2.交联剂部分它的作用是把整个线状高分子链交联起来,使之具有三度空间的网状结构。

这种网状结构就是树脂的骨架。

在网状骨架中有一定大小的孔隙,可允许交换的离子自由通过。

树脂中交联剂(通常为二乙烯本)所占质量分数称为树脂的交联度:树脂的交联度,在我国常用符号“×”后数字表示,例如强碱201×7,表示交联度为7%,它的大小决定了树脂的机械强度、交换容量和溶胀性等性质。

交联度的影响有:(1)网状结构的紧密度(2)孔径大小(3)交换速度(4)选择性交联度小,则对水的溶胀性能好,网眼大,交换速度快,但选择性差,树脂的机械性能差。

相反,交联度大,网眼小,交换的选择性高,机械强度高,但对水的溶胀性能差,交换速度慢。

3.功能团部分它是固定在树脂高分子部分上的活性离子基团。

例如—SO3H,—COOH,在电解质水溶液中可电离出可交换离子(如—SO3H中的H+)与溶液中的离子进行交换。

功能团的种类,含量和酸碱性的强弱决定了树脂的性质和交换容量。

例如,聚苯乙烯/二乙烯苯型强酸性阳离子交换树脂有如下的结构:聚苯乙烯/二乙烯苯型强碱性阴离子交换树脂有如下的结构:聚合链为聚苯乙烯,以二乙烯苯作交联剂。

图4-1聚苯乙烯型阳离子交换树脂化学结构示意图树脂互相交联的高分子链之间具有空隙,链间的空隙在充满水的时候成为分子和离子的通道。

这些空隙一般孔径都小于5nm,称为化学孔。

只含有化学孔的树脂称为凝胶树脂。

树脂凝胶相中还可以形成一些较大的孔穴,他们是在制备树脂时加入了致孔剂,在高聚物结构形成时因发生相分离而生成的。

致孔剂被提取出来之后,树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。

这些孔穴的直径小则数十纳米,大则数千纳米,称为物理孔,具有这种网状物理孔的树脂就是通常所说的大孔树脂。

大孔树脂字自上世纪60年代研制成功以来有很大的发展,几乎各种类型的树脂都可以用大孔骨架结构通过功能基反应来制备。

大孔树脂的孔结构是永久性的,不象凝胶树脂的空隙那样只有在加水溶胀之后才出现。

因而大孔树脂的表面积较大,交换速度快。

不仅在水溶液中,而且在非水体系中也能使用。

由于大孔的存在,在反复溶胀时,颗粒不易破碎,热稳定性也较好。

除凝胶型、大孔型树脂之外,还有一类载体型树脂,它是以硅胶球或玻璃球为核心,覆以树脂层而制得的,可用在高效液相色谱柱这样的柱内压力很大的装置中。

4.2.2离子交换树脂的分类离子交换树脂种类繁多,分类方法也有好几种。

按树脂的物理结构分类,可分为凝胶型、大孔型和载体型树脂;按合成树脂所用原料单体分类,可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系、乙烯吡啶系;按用途分类时,对树脂的纯度、粒度、密度等等有不同要求,可以分为工业级、食品级、分析级、核等级等几类。

最常用的分类法则是依据树脂功能基的类别分为以下几大类:1.强酸性阳离子交换树脂这是指功能基为磺酸基-SO 3H 的一类树脂,它的酸性相当于硫酸、盐酸等无机酸,在碱性、中性乃至酸性介质中都具有离子交换功能。

以苯乙烯和二乙烯苯共聚体为基础的磺酸型树脂是最常用的强酸性阳离子交换树脂。

在生产这类树脂时,使主要单体苯乙烯与交联剂二乙烯苯共聚合,得到的球状基体称为白球。

白球用浓硫酸或发烟硫酸磺化,在苯环上引入一个磺酸基。

此时树脂的结构为:SO 3HCH CH 2CH CH 2CH CH 2n2.弱酸性阳离子交换树脂 这种树脂以含羧酸基的为多,母体有芳香族和脂肪族两类。

用二乙烯苯交联的聚甲基丙烯酸可以作为一个代表:CCH 2H 3CCOOH nCH CH 2CHCH 2聚合单体中除甲基丙烯酸外,也常用丙烯酸。

含膦酸基-PO 3H 2的树脂酸性稍强,有人把它从弱酸类分出来,称为中酸性树脂。

膦酸基树脂往往是交联聚苯乙烯用三氯化磷在AlCl 3催化下与之反应,然后经碱解和硝酸氧化而得到。

酚醛类树脂也属于弱酸性阳离子交换树脂,如:2CH 2CH 2OHHOH 2Cn3.强碱性阴离子交换树脂这种树脂的功能基为季铵基。

其骨架多为交联聚苯乙烯。

在傅氏催化剂,如ZnCl 2、AlCl 3、SnCl 4等存在下,使骨架上的苯环与氯甲基醚进行氯甲基化反应,再与不同的胺类进行季铵化反应。

季铵化试剂有两种。

使用第一种(如三甲胺)得到Ⅰ型强碱性阴离子交换树脂: CH 2CH CH 2N(CH 3)3Cl -CH CH 2CH CH 2nⅠ型阴离子交换树脂碱性很强,即对OH -的亲和力很弱,当用NaOH 使树脂再生时效率较低。

为了略为降低其碱性,使用第二种季铵化试剂(二甲基乙醇胺),得到Ⅱ型强碱性阴离子交换树脂,其结构为:CH 2CH 2OH CH 2CH CH 2N(CH 3)2Cl -CH CH 2CH CH 2nⅡ型树脂的耐氧化性和热稳定性较Ⅰ型树脂略差。

4.弱碱性阴离子交换树脂这是一些含有伯胺-NH 2、仲胺-NRH 或叔胺-NR 2功能基的树脂。

基本骨架也是交联聚苯乙烯。

经过氯甲基化后,用不同的胺化试剂处理,与六次甲基四胺反应可得伯胺树脂,与伯胺反应可得仲胺树脂,与仲胺反应可得叔胺树脂。

有的胺化试剂可导致多种胺基的生成。

如用乙二胺胺化时生成既含伯胺基,又含仲胺基的树脂:CH 2CH CH 2NH CH 2CH 2NH 2CH CH 2CH CH 2n5.螯合型树脂这种树脂最常用的功能基为胺羧基-N(CH 2COOH)2,能与金属离子生成六环螯合物。

由于这类树脂用于分离时,在树脂上同时进行离子交换反应和螯合反应,从而呈现出其高选择性和高稳定性。

其稳定性是由于它与金属离子形成了螯合物,其选择性主要取决于树脂中螯合基的结构。

6.两性树脂同时具有阳离子交换基团和阴离子交换基团,比如同时含有强碱基团-N(CH 3)3+和弱酸基团-COOH 的树脂。

7.其他特种树脂除以上几类树脂外,近年来又发展了一批其他类型的特种树脂。

如:(1)氧化还原型:其功能基具有氧化还原能力,如硫醇基-CH 2SH 、对二苯二酚基等。

(2)萃淋树脂:是一种含有液态萃取剂的树脂,以苯乙烯-二乙烯苯为骨架的大孔结构和有机萃取剂的共聚物。

在溶剂萃取中常用的一些萃取剂如中性和酸性磷酸酯、脂肪胺、脂肪肟和芳香肟等,都可用来制备该类树脂。

该类树脂兼有离子交换法和萃取法的优点。

由于萃淋树脂中的萃取剂是吸留于树脂内,实际上与萃取色谱法所用色谱粉相似。

(3)冠醚类树脂冠醚树脂对碱金属、碱土金属等特殊的选择性,在金属离子分离中引人注目。

其所含的冠醚结构能与阳离子配位结合,一方面表现出对阳离子有选择性的吸附性能,另一方面在吸附阳离子的同时又伴随吸附等量的阴离子,以保持其电中性,因此此类树脂均可用于阴阳离子的分离。

此外,还有一些具有特殊功能或特殊用途的树脂,如热再生树脂、光活性树脂、生物活性树脂、磁性树脂等等。

相关文档
最新文档