與離子交換樹(shù)脂不同,螯合樹(shù)脂在吸附溶液中的金屬離子時(shí)沒(méi)有離子交換,而是高分子上多配位官能團(tuán)與金屬離子形成絡(luò)合物。如亞胺二乙酸樹(shù)脂在弱酸性和中性范圍內(nèi),與二價(jià)金屬離子形成了1:1的絡(luò)合物。亞胺二乙酸為螯合官能團(tuán)。我們稱(chēng)這種樹(shù)脂為螯合樹(shù)脂。
螯合樹(shù)脂的分類(lèi):
從結(jié)構(gòu)看,螯合樹(shù)脂分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是螯合基團(tuán)作為高分子的側(cè)基,另一類(lèi)是鰲合基團(tuán)在高分子主鏈上。
1.螯合基團(tuán)在側(cè)基上,螯合基團(tuán)作為高分子側(cè)基。L為配位基,Mn+為金屬離子。
2. 螯合基團(tuán)在主鏈上,螯合基團(tuán)在高分子主鏈上
再生過(guò)程
1. 反洗:將樹(shù)脂床層反洗,去除其中的懸浮物和破碎顆粒,為再生過(guò)程做好準(zhǔn)備。反洗時(shí),水流速度不宜過(guò)高,以免樹(shù)脂床層膨脹。
2. 酸洗:使用一定濃度的鹽酸或硫酸對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行酸洗,以去除樹(shù)脂表面的金屬離子和有機(jī)物質(zhì)。酸洗過(guò)程中,要注意控制酸液的流速和濃度,避免樹(shù)脂床層膨脹和酸液浪費(fèi)。
3. 堿洗:在酸洗之后,使用一定濃度的氫氧化鈉溶液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行堿洗,以去除螯合樹(shù)脂內(nèi)部的金屬離子和有機(jī)物質(zhì)。堿洗過(guò)程中,同樣要注意控制堿液的流速和濃度。
4. 淋洗:在酸洗和堿洗之后,用去離子水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行淋洗,去除殘留的酸堿液和金屬離子。淋洗過(guò)程中,要控制水流的流速,避免樹(shù)脂床層膨脹。
5. 再生:將樹(shù)脂床層浸泡在一定濃度的螯合劑溶液中,使螯合劑與螯合樹(shù)脂上的金屬離子發(fā)生反應(yīng),生成穩(wěn)定的螯合物。常用的螯合劑有EDTA、DTPA等。再生過(guò)程中,要控制螯合劑的流速和濃度,確保樹(shù)脂充分再生。
6. 淋洗:再生完成后,用去離子水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行淋洗,去除殘留的螯合劑和螯合物。淋洗過(guò)程中,要控制水流的流速,避免樹(shù)脂床層膨脹。
7. 檢測(cè):再生后的樹(shù)脂需要進(jìn)行性能檢測(cè),以確保其螯合能力達(dá)到要求。常用的檢測(cè)方法有靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)等。
請(qǐng)注意,上述描述是一個(gè)概括性的過(guò)程,具體的操作步驟和條件可能會(huì)根據(jù)樹(shù)脂的類(lèi)型、應(yīng)用和制造商的推薦而有所不同。
螯合樹(shù)脂具有的穩(wěn)定性。在水處理過(guò)程中,樹(shù)脂經(jīng)常受到各種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕和污染物的侵害,如有機(jī)物、懸浮物和微生物等。這些污染物會(huì)降低樹(shù)脂的交換能力和處理效果。而樹(shù)脂具有出色的化學(xué)穩(wěn)定性和耐污染性,能夠抵抗這些侵害,保持其交換性能的穩(wěn)定。這使得樹(shù)脂在實(shí)際應(yīng)用中具有更長(zhǎng)的使用壽命,減少了對(duì)樹(shù)脂的維護(hù)和更換頻率。
隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展,鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,在鋰電池的制造過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的廢水,其中含有多種重金屬離子和有機(jī)物。這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人體健康具有的危害,因此,如何有效地處理這些廢水成為了亟待解決的問(wèn)題。螯合樹(shù)脂作為一種新型的水處理材料,在新能源鋰電池廢水處理中展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)。
螯合樹(shù)脂在鋰電池廢水處理中的應(yīng)用
在鋰電池的制造過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生含有鎳、鈷、錳等重金屬離子的廢水。這些物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境都具有的危害,因此需要對(duì)其進(jìn)行有效的處理。螯合樹(shù)脂可以對(duì)這些重金屬離子進(jìn)行高選擇性地吸附和去除,從而實(shí)現(xiàn)廢水的凈化。此外,螯合樹(shù)脂還可以去除廢水中的有機(jī)物,進(jìn)一步提高廢水的處理效果。