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四種廢水除鉈工藝及選擇性除鉈專用離子交換樹脂介紹

2023-09-111271

  鉈(Tl)是一種銀白色的金屬,由于具有良好的延展性和導電性,被廣泛用于電子、軍工、航天、化工、冶金等眾多領域。但在自然環(huán)境中含量很低,常在鉛、鐵、鋅、銅等金屬硫化礦中伴生,還以有機物結合形式存在于煤田和石油中。

  鉈的對于人體、環(huán)境的危害

  雖然鉈的應用范圍比較廣泛,但同時也是一種劇毒的重金屬,與砷、汞等重金屬相比,鉈污染較小,但毒性更強、毒性更大,且富集程度相對較高,在生態(tài)鏈中,通過富集作用鉈累積到人體中,給人體健康造成不可逆的危害。

  鉈一旦通過雨水淋浸等環(huán)境作用,會轉移到水體中,其遷移速率加快,隨著鉈的使用量日益增加,以及礦山開采、金屬冶煉、工業(yè)生產、地熱開發(fā)利用等原因,大量的鉈及鉈的化合物進入到環(huán)境中,不僅造成嚴重的生態(tài)環(huán)境污染和鉈資源的巨大浪費。

  含鉈廢水的來源及處理工藝

  含鉈廢水的來源主要包括有色、黑色礦山的礦井水和選礦廢水,有色冶煉行業(yè)各種酸性的沖洗液和煙氣凈化廢水,鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫廢水等。

  同時現(xiàn)下比較火熱的鋰電行業(yè),其生產過程中涉及到許多化學品和原材料,例如鋰電池原材料和生產設備的制造、電池回收和處理等,其中一些可能會導致廢水中鉈的濃度超標。

  隨著鉈污染的日益嚴重,目前國內外對含鉈廢水的處理工藝概況為兩大類,一類是加入沉淀劑,控制反應條件,使鉈轉化為較為穩(wěn)定的形態(tài)存在,從而達到除鉈的目的,一類是利用具有吸附性質的材料對廢水中的鉈進行吸附,從而使其轉移。具體說來主要包括氧化法、化學沉淀法、吸附法、離子交換法等。

  氧化法,是在對于鉈廢水進行處理時,采用高錳酸鉀、過氧化氫、次氯酸鈣等為氧化劑,使得廢水當中的鉈由正一價變?yōu)檎齼r,形成沉淀從而去除廢水中鉈的方法。氧化法一般用于預處理,配合其他工藝一起使用。

  化學沉淀法是在含鉈廢水中通過投加氫氧根、硫化物等化學物質,使廢水中的鉈離子轉化為沉淀物進入固相,從而降低廢水中鉈濃度的方法。具有成本低、操作簡單、效果明顯的優(yōu)點,但其存在渣量大、處理深度不夠,無法滿足含鉈廢水的排放要求,如果沉淀劑過量投加,還伴隨產生二次污染等問題。

  吸附法是利用吸附劑高比表面的特性,通過物理化學作用將鉈吸附去除 ,其處理含鉈廢水效率較高,但是介質條件、操作方法復雜,且成本較高。

  離子交換法是一種基于固液相間的離子交換原理,通過離子交換劑(一般為離子交換樹脂)中能自由移動的離子或功能基團與重金屬離子進行離子交換反應,實現(xiàn)從水中分離鉈等重金屬離子的目的。

  離子交換法具有廣泛的應用,特別是在水處理和工業(yè)廢水處理中。在含鉈廢水的處理上,具有處理效率高、操作簡單、機械強度高、容量大、不易產生二次污染等優(yōu)點。

  

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  科海思除鉈樹脂

  鉈的去除主要是通過在鹽水條件下過氧化氫 (H2O2) 氧化鉈 (Tl(I)) 生成鉈離子 (Tl(III)) 時形成的鉈-氯絡合物(TlCl4-) 的交換來驅動的??坪K贾铝τ诃h(huán)保技術革新,基于一般的離子交換樹脂存在選擇性不高的問題,在廢水除鉈工藝上創(chuàng)新使用選擇性高,吸附容量大的離子交換樹脂,可以達到很好的除鉈效果。

  Tulsimer? CH-Tl7鉈金屬選擇性去除專用螯合離子交換樹脂

  CH-Tl7 是一款含有對鉈有較強的螯合吸附官能團的聚苯乙烯共聚物架構的非常耐用的大孔型樹脂,通過形成穩(wěn)定的鉈選擇性官能團來選擇性去除鉈金屬。

  CH-Tl7樹脂在廣泛的 PH(0-14)范內都是穩(wěn)定的可靠的,并且它們的離子形態(tài)幾乎不影響樹脂的吸附能力,由于其對鉈有很強的螯合作用,因此即是高鹽條件下,也具有較高的處理精度(小于1ppb),同時CH-Tl7樹脂對鉈有很高的吸附容量,大約 100g/L,且很容易用鹽酸或者硫酸再生。

  CH-Tl7樹脂廣泛應用于鋰業(yè)及其他有色金屬廢水及溶液除鉈,半導體廢水除鉈等。

  

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