離子交換與吸附(1)(參考版)
2025-05-17 21:11本頁面
【正文】 溫度影響 表 3－ 7 R3N解吸時溫度的影響 溫度 ℃ 解吸終點 u(g/L) 總解吸體積數(shù) (V/VR) 解吸液濃度 u(g/L) 10 20 30 40 。故接觸時間 τ定義為： τ 式中 VR －樹脂床層體積 υ－有機相流速 （ ml/min） εi－樹脂床層空隙率 ???iRVVi ??? 如果不是用固定床而是用密實移動床工藝，則此時的接觸時間表現(xiàn)為樹脂在解吸段的停留時間。 接觸時間影響 與 167。 167。 有機相予處理影響 叔胺用硫酸預酸化時 ， 發(fā)生下列反應(yīng)： R3N＋ H2SO4＝ （ R3NH） 2 SO4 （ R3NH） 2 SO4＋ H2SO4＝ 2（ R3NH） HSO4 使用濃的硫酸溶液預酸化 ， 叔胺主要以 （ R3NH）HSO4形式存在 ， 因此有機相中有足夠的解吸鈾的HSO4存在 。 樹脂水含量的影響 167。 表 3－ 3 連續(xù)逆流密實移動床與固定床解吸的比較 比 較 項 目 固定床 連續(xù)逆流 密實移動床 有機相總體積數(shù) （ V/VR） 有機相鈾濃度 （ g/L） 合格液 合格液 樹脂總停留時間（ h） 18 167。 對三相法而言應(yīng)用混合澄清槽 。 實現(xiàn)這種離子交換的設(shè)備 ， 對兩相法而言 ， 原則上各種類型的離子交換設(shè)備都可以使用 ， 但從提高交換效率的角度出發(fā) ，采用密實移動床離子交換設(shè)備比較合適 。 吸附 吸附 解吸 萃取 有機解吸 反萃 反萃 料液 料液 成品液 成品液 （ a） （ b） 圖 3－ 27 淋萃法及聯(lián)合法工藝對比 匈牙利的科學家創(chuàng)造了三相解吸方式 ， 即用有機相與水相組成的混合液從樹脂上解吸金屬離子 ， 實現(xiàn)這一模式的方法是將吸附了金屬離子的樹脂與有機相和水相一起在混合－澄清槽的混合室內(nèi)攪拌 ， 在澄清室內(nèi)通過安裝的篩網(wǎng)實現(xiàn)樹脂相與液相的分離 。 將離子交換的解吸過程與萃取過程合并在一個工序 ， 一個設(shè)備中完成 ， 稱之為聯(lián)合法 。 在鈾的濕法冶金工藝中 ， 由于離子交換法的適應(yīng)能力比溶劑萃取法強 ， 特別是處理低濃度溶液時 ， 離子交換法比萃取法經(jīng)濟 ， 但是萃取法在選擇性及反應(yīng)速度方面又優(yōu)于離子交換法 ， 因而在 60年代就發(fā)展了一種 “ 淋萃法 ” 流程 ， 即用離子交換法從低濃度溶液中吸附金屬離子 ， 解吸液再用萃取法濃縮及提純 ， 其工藝可用圖 3－ 27（ a） 表示 。 167。 曲線 1為未用 H2SO4予浸泡的情況 ， 由于樹脂孔隙中的溶液呈堿性 ， 堿性溶液與酸性有機相接觸 ，使樹脂孔隙中之 Au(CN)2離子逐漸增多 ， 故解金率逐漸提高 ， 曲線呈高斯分布 。 如果樹脂床中的樹脂已經(jīng)負載了金屬離子 ，此時樹脂處于溶脹狀態(tài) ， 如果用含萃取劑的有機相作解吸劑 ， 則當這種有機溶劑流經(jīng)樹脂床時 ， 由于樹脂顆粒中的孔隙水阻止有機溶劑進入樹脂 ， 有機溶劑只能在樹脂床層空隙內(nèi)存在 ，整個樹脂床成為一個三相體系 。 在非水溶劑中進行交換時樹脂水含量必須大于 7％ 。 有機溶劑對溶脹的影響 離子交換作業(yè)都在水溶液中進行，因此樹脂均是在充分溶脹情況下工作 實現(xiàn)非水溶劑中的離子交換，樹脂亦先應(yīng)在水中進行溶脹，使樹脂顆粒內(nèi)先充滿水。 167。 – 樹脂固定離子濃度增加 ， 即總交換容量增加 ，引起內(nèi)部相互
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