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离子交换吸附法提锂生产实践

发布时间:2021-12-23 02:53:43

⑴ 高镁锂比的盐湖卤水为什么不直接用碳化法提锂

我没厘米的盐湖卤水,不能直接用谈话法提锂,因为它里面有杂质。

⑵ 膨润土韵颜色变化

潍坊坊子区鸿翔膨润土粉厂产优质膨润土,水化性能好,阳离子交换量大 优质工程钻井打桩 建筑用膨润土 膨润土又名斑脱岩、膨土岩。一种以蒙脱石为主要成分的细粒粘土。含少量长石、石英、贝得石、方解石及火山碎屑物。主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O和TiO2等。白色,含杂质时呈灰绿色、浅青色、浅白色、粉红色、紫棕色等。颗粒细腻,具强烈的吸水性,吸水后体积膨胀10~30倍,故名膨润土。其可塑性高,粘结力强,是陶瓷工业常用的结合粘土。因膨润土中杂质多,熔融温度低,干燥与烧成收缩大,且膨润土泥浆具强烈的触变作用,故不宜多用。 膨润土按化学成分可分为钠质与钙质膨润土二种。目前,陶瓷工业中均是应用钙质膨润土。著名产地是吉林九台、辽宁黑山、河北宣化、山东潍坊、江苏江宁、浙江余杭等地。多为中生代火山岩蚀变形成.信息来源: 膨润土基本信息编辑英文名:bentonite别名:膨土岩;皂土;斑脱岩组成:(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O(蒙脱石);分析值:Al2O3:16.54%、FeO:0.26%、SiO2:50.95%、Fe2O3:1.36%、MgO:4.65%、CaO:2.26%、K2O:0.47%、H2O:23.29%。CAS号: 1302-78-9[1] 密度:2~3g/cm3沸点:381.8°C at 760 mmHg闪点:184.7°C蒸气压:4.93E-06mmHg at 25°CRTECS号:CT9450000风险术语:R20/22:;R8:;R20/22 :;R8 :安全术语:22-24;25;S22:;S24/25:;S22;S24/25;S22 :;S24/25 :危险类别:20/22-8毒理学数据:1302-78-9(Hazardous Substances Data)毒性:ADI未作规定(FAO/WHO,2001)。GRAS(FDA,§184.1155,2000)。[2] 2简介编辑膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体膨润土组成的2:1型晶体结构[3] ,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定,易被其它阳离子交换,故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。膨润土也叫斑脱岩,皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久,原来只是做为一种洗涤剂。(四川仁寿地区数百年前就有露天矿,当地人称膨润土为土粉)。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中,呈黄绿色的粘土,加水后能膨胀成糊状,后来人们就把凡是有这种性质的粘土,统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。3分类编辑膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型,层间阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土;层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);层间阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。活性白土活性白土是用粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,无味,无毒,吸附性能很强,能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮,放置过久会降低吸附性能。但是,加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水,使结构发生变化,影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中,几乎完全溶于热烧碱和盐酸中,相对密度2.3~2.5,在水及油中膨润极小。天然漂白土即天然产出的本身就具有漂白性能的白土,是以蒙脱石、钠长石、石英为主要组分的白色、白灰色粘土,是膨润土的一种。主要是玻璃质火山岩分解后的产物,它吸水后不膨胀、悬浮液的pH值为弱酸性与碱性膨润土相区别;其漂白性能比活性白土差。颜色一般有淡黄色、绿白色、灰色、檄榄色、褐色、奶白色、桃红色、蓝色等。纯白色的很少。密度2.7-2.9g/cm。视密度由于多孔性关系而常常较低。化学成分和普通粘土差不多,主要化学成分是三氧化二铝、二氧化硅、水及少量铁、镁、钙等。无可塑性,有较高吸附性。因含大量含水硅酸,对石蕊呈酸性。水中易裂解,含水量很大。一般细度越细则脱色力越高。在勘探阶段进行质量评价时,需测定其漂白性能、酸度、过滤性能、吸油量等项目[4] 有机膨润土有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物,以膨润土为原料,利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性,通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶,具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性,耐水性及化学稳定性,在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业中也有广泛的应用。膨润土矿膨润土矿是一种多种用途的矿产,其质量和应用领域主要取决于其中蒙脱石含量和属性类型及其晶体化学特性。因而,其开发利用必须因矿而异,因作用而异。如生产活性白土,钙基转钠基,供石油钻探用的钻井注浆,代替淀粉用于纺纱、印染的浆料,建材上用内外墙涂料,制备有机膨润土,用膨润土合成4A沸石、生产白炭黑等等。钙基和钠基区别膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型,层间阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间阳离子为Ca+时称钙基膨润土.钠质蒙脱石(或钠膨润土)的性质比钙质的好。但世界上钙质土的分布远广于钠质土,因此除了加强寻找钠质土外就是要对钙质土进行改性,使它成为钠质土。[5] 4性质编辑简述膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等;一般为白色、淡黄色,因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等;具蜡状、土状或油脂光泽;膨润土有的松散如土,也有的致密坚硬。主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水,还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素,Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小,膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍;在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性;有较强的阳离子交换能力;对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力,最大吸附量可达5倍于自身的重量;它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性;具有表面活性的酸性漂白土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)能吸附有色离子。膨润土膨润土具有很强的吸湿性,能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液,并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性,有较强的阳离子交换能力和吸附能力。吸附性吸附是所有固体物质存在的自然现象。我们将某些分子聚集在膨润土表面的现象,称为膨润土的吸附作用。这种吸附作用在工业上得到了广泛应用。如钻井泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整不同使用目的的泥浆参数,如添加降滤失剂,就是通过高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面,另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系。形成了一种桥联作用,减少了泥浆中的自由水,改变了泥浆的性能参数,达到降低滤失率的目的。膨润土吸附可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。l)物理吸附。物理吸附是靠吸附剂与吸附质之间分子间引力产生的,即我们常说的范德华力产生的。物理吸附是一种可逆的吸附过程,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。产生物理吸附的主要原因是膨润土表面分子其有表面能。由于膨润土在水中高度分散,物理吸附现象十分明显。2)化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的,化学吸附作用一般不可逆。在钻井泥浆中应用化学处理剂就是化学吸附作用的典型例子,如铁铬木质素磺酸盐加入到膨润土泥浆中就是利用铬离子在膨润土晶体的边缘上发生整合吸附。这种化学吸附作用明显比物理吸附作用要稳定。因此用铁铬木质素磺酸盐处理的膨润土泥浆具有较高的抗温能力,可作为地热和超深井的抗高温泥浆体系。3)离子交换吸附。膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子。吸附的阳离子可以和溶液中的阳离子发生交换作用,这种作用称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是:同号离子相互交换,等电量相互交换。离子交换吸附的反应是可逆的,吸附和脱附的速度受离子浓度的影响,这种影响符合质量作用定律。影响膨润土矿物吸附作用的因素是:1)膨润土类型的影响。钠质膨润土的吸附能力明显比钙质等其他类型的膨润土矿物吸附能力强。2)膨润土颗粒粉碎粒度大小的影响。根据固体吸附的理论,进行粉碎的膨润土矿物的吸附能力明显提高,粉碎矿物越细,吸附作用越强。3)溶液介质的影响。根据双电层理论,膨润土矿物晶体带负电,在形成双电层时会进行离子交换。如果溶液中离子浓度过高会压缩膨润土颗粒双电层,抑制膨润土的分散和扩散,甚至使膨润土产生凝聚和聚结。膨胀性膨润土遇水就膨胀,这种自然现象产生的主要原因是膨润土矿物晶层间距加大,水分子进入了矿物的晶层,另外引起膨润土膨胀的原因还有膨润土矿物的阳离子交换作用。膨胀性与膨润土的属性和蒙脱石含量关系极大,钠质膨润土的膨胀性明显比钙质膨润土要强,另外纯度较高、蒙脱石含量高的膨润土的膨胀性要强。因此,在实际应用时,如果我们主要想利用膨润土矿物的膨胀性,那么我们在考虑膨润土矿物的种类时首先要选择钠质膨润土矿,其次要考虑蒙脱石含量高的钠质膨润土。在机械铸造和铁矿球团工作中,对膨胀性要求较高。大量的钙质膨润土质,达不到使用要求,因此在使用前需要对钙质膨润土进行改性处理。钠质膨润土的分散程度较钙质膨润土高,钠质膨润土的吸水率高、膨胀倍数大。钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是:1)阳离子可以将膨润土颗粒联结在起,制约了膨润土颗粒的分散。多价离子比一价离子电荷密度大,颗粒之间产生较强的静电引力,使膨润土颗粒联结的能力强,因此钙质膨润土的分散能力比钠质膨润土要弱。2)蒙脱石晶格置换产生的负电荷要吸附电性相反的离子来平衡溶液的电性。这些电性相反的离子是以水化离子形式存在于溶液当中,带负电荷的蒙脱石颗粒吸附水化阳离子形成双电层。双电层的厚度与反离子价数的两次方成反比,即阳离子价高,水化膜薄,膨胀倍数低;而阳离子价效低,水化膜厚,膨胀倍数高。3)钠质膨润土晶层吸附水的厚度是三层,钙质膨润土晶层吸附水的厚度是四层。在极性水分子的作用下,由于静电引力较小,钠质膨润土晶层之间可以产生较大的晶层间距,而钙质膨润土由于晶层间的朴电引力较大,极性水分子不易进入晶层之间,因此,钙质膨润土晶层间产生的距离明显比钠质膨润土小,表现在钙质膨润土比钠质膨润土难于在水中分散、膨胀倍数低。实质上,蒙脱石的膨胀性受其化学成分控制,含钠离子多的蒙脱石可以待续不断地膨胀,直至成为一种凝胶状态。含钙离子多的蒙脱石只能从干操状态到含水状态膨胀是有限度的。我们在了解了影响膨润上膨胀性的深层次的原因后,可以人为有效地控制膨润土矿物的膨胀性能,使之达到最佳使用效果。造浆性造浆率是膨润土颗粒在水中分散形成悬浮液,并且这种悬浮液的表观粘度为15*10-3Ps·s时每吨膨润土造浆的立方数是衡量膨润土质量的一项重要指标,一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好。计其选浆率公式是:造桨率(m3/t)=水的体积(mL)/土的质量(g)+1/土的密度一般在测试表观粘度时配制表观粘度在10~25(*10-3 Pa·s)范围内三杯泥浆,经过搅拌静止放置16h,再搅拌,测试粘度,然后在单对数坐标纸上标出三点的位置,进行连线,在坐标上求出表观粘度为15*10-3 Pa·s时的加土量。应用[6] 蒙脱石的性质和层间的交换性阳离子种类有很大关系。根据层间主要交换性阳离子的种类,通常蒙脱石分为钙蒙脱石和钠蒙脱石。蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火);还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘结力,可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆既节粮,又不起毛,桨后还不发出异味,真是一举双得。总的说,钠质蒙脱石(或钠膨润土)的性质比钙质的好。膨润土(蒙脱石)由于有良好的物理化学性能,可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域,所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。膨润土可用来作防水材料,如膨润土防水毯、膨润土防水板及其配套材料,釆用机械固定法铺设。应用于PH值为4到10的地下环境,含盐量较高的环境应采用经过改性处理的膨润土,并应检测合格后使用。组成1898年美国地质学者Knighl在美国怀俄明州落基山河附近发现了一种绿黄色吸水膨胀的粘土物质,由于产地为:“ Fort Beton ”,因而取名膨润土(Betonite)。膨润土也叫斑脱岩或膨土岩,膨润土的主要矿物功效成分是蒙脱石,高品位的含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去石油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理。5发展现状编辑勘探研究表明,我国膨润土的储量世界第一位,种类齐全,分布广,遍布26个省市,产量和出口均居世界前列。据不完全统计,目前我国膨润土年产量已超过350万吨,而总储量占世界总量的60%。到目前为止已累计探明储量50.87亿吨以上,保有储量大于70亿吨。现已探明的100多个膨润土矿产地主要集中分布于新疆、广西、内蒙以及东北三省,其中新疆和布克赛尔蒙古自治县境内的膨润土矿储量已突破23亿吨,是目前已探明储量的全国最大膨润土矿区。据新疆地矿部门证实,和布克赛尔蒙古自治县境内有7处膨润土矿床,其中有4处大型矿床(乌兰英格、日月雷、德仑山南和德仑山西南)。乌兰英格矿区膨润土矿地质储量为5.728亿吨,其中表内C—D级膨润土矿储量22948万吨,表外D级储量248万吨,占全国同级膨润土储量的13.74%。日月雷矿区膨润土矿地质储量8亿吨,德仑山南及德仑山西南膨润土矿地质储量分别为2.1亿吨及O.8亿吨。专家估计,乌兰英格地区膨润土矿藏远景储量可望超过50亿吨。广西产地有宁明、田东、崇左、桂平、横县等处,蕴藏量最大的是宁明,达6.4亿吨,其次是田东,达4000万吨,总储量超过ll亿吨。内蒙古的宁城、兴和、霍林、固阳等地都有十分丰富的膨润土矿,储量最大是赤峰宁城,达10亿吨以上。其余分布于江苏、四川(南充)河北、湖北、山东、安徽、浙江、江西、河南、陕西和甘肃等省(区)。可见,膨润土矿资源高度集中,这有利于组建大型企业集团,建立大型生产基地,向专业化、规模化、集约化发展。据预测,我国膨润土矿资源量已超过80亿吨,为新产品的开发和研究、市场的开拓、竞争力的提高等奠定了资源基础。但是我国膨润土开发利用的程度很低,累计开采量不足已探明储量的1%。在国际市场上是一种“低出高进”的局面,即出口低级产品(原矿、铸造用、钻井用、低档活性白土等),进口高级产品(洗衣粉柔顺剂、高档有机土等)。据不完全统计,中国膨润土产品年产销量约600万吨。行业特点是企业规模小(年产万吨以上的企业屈指可数)、技术水平低、由于是资源型行业而竞争不是很剧烈、产销量与价格均逐年上升。6制备应用编辑方法与工艺1、半湿法生产高效活性白土方法2、催化酸处理海泡石、膨润土的工艺3、防污膨润土制备方法4、废白土渣综合利用的新方法4、复方中草药膨润土饲料添加剂5、改善蒙脱石粘土的抗污染性的方法6、改性膨润土及其应用8、改性膨润土组合物7、干法生产有机膨润土的方法8、含脱氮剂和废油的废白土处理方法9、航煤脱色用颗粒白土的再生工艺方法10、合成二八面体蒙脱石粘土11、活性白土的制备方法12、活性白土生产方法13、活性白土生产方法214、活性白土生产方法315、碱法活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法16、接枝膨润土高吸水材料及其制造方法17、锂膨润土悬浮剂的制造方法18、锂膨润土的生产方法(二)设备选型1、分级式冲击磨,该设备粉碎膨润土粒度可调,产量大等优点;2、环磨机,该设备适合集约化生产线,粉碎膨润土粒度可调范围很广,产量大等优点。7技术简介编辑国外技术美国在世界膨润土的研究一直处于领先,国内膨润土产品的标准制定很多也是以美国标准为蓝本。欧洲一些国家、日本、韩国也在部分产品上有较先进的技术。相对于国外,国内产品和市场开发相对缓慢,产品以常规产品为主。这与国内环境、政策以及资源现状都有很大关系。国内技术早期国内膨润土的研发主要集中在浙江,国内相对高档的产品也集中此生产,企业以浙江华特、浙江丰虹为代表。近几年,国内很多高校、科研院所在膨润土研究也取得了很大的发展,拥有一系列膨润土深加工技术。比较有代表性的有武汉理工大学、中国矿业大学、中国地质大学、苏州非矿院、郑州院。中国非金属矿工业公司战略矿种为膨润土,在新疆、湖北、北京均有膨润土企业,产品涵盖冶金、钢铁、钻井、建筑防水等多领域。其技术中心以旗下企业为基础进行新产品开拓,在环保、新型防水、提纯等技术上大批科研成果和自主知识产权,并利用品牌优势与北京高校、科研院所、企业形成了较好的联合体,以其特有的优势和技术特长在华北地区形成了新的研发基地。8如何识别编辑肉眼鉴定中,优质膨润土呈纯白色,一般也有灰色或没黄白色的,常因吸水或含有杂质而呈淡绿、淡青、玫瑰红等颜色。风干后仍为纯白色、灰色或浅黄白色。用手掰开后断面不平整,而呈冻胶状。有油脂光泽,手触有滑感。能吸水膨胀,好的可成为胶体状。若经长期风干水分散失后,又可变成松散状。膨润土因有强烈的离子交换力,所以能吸附或吸收各种颜色。把它与油脂混合,可使油脂更加滑润。它的微细粉末加水的悬浮液,分散(散度)很好,不容易沉淀。天然膨润土类型,主要是按蒙脱石的阳离子的种类相对含量分为钙、钠、氢、锂蒙脱石等,其中以钙蒙脱石为主的粘土称为钙基膨润土。我国大部分膨润土矿以生产钙基膨润土为主,钙基膨润土比钠基膨润土便宜,而且容易到手,所以我们在肉鸡和蛋鸡试验上,都用的是钙基土。用膨润土添加料喂鸡,因为适口性好,鸡爱吃。但只靠上面介绍的肉眼等感官鉴定是不够准确的。我国尚无统一的鉴定膨润土的国家标准。多数矿山执行一机部关于“铸造用膨润土、粘土的部颁标准”(1997)和企业标准。主要测定吸兰量、水分、胶质介、通过率、湿压强度、膨胀系数、pH值等,测定方法和标准这里就从略了。全国县为以上膨润土矿厂有20余个,社队膨润土矿厂有100多个,绝大数省(自治区)都有。全国大部分县(市)的建筑材料公司或物资商场都有膨润土。乡村集镇地方搞翻砂的小厂一般都是用膨润土,用量少的可与他们联系,但一定要注意质量。[7] 9工业指标编辑膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量:边界品位:≥40%;工业平均品位:≥50%o蒙脱石含量一般是用吸蓝量换算.即:M=B/K’100式中M—膨润土矿石中蒙脱石相对含量,%:B—吸蓝量,毫克当量/100克样:K—换算系数,150。可采厚度:1-2m;夹石剔除厚度:≥1m。[8]

⑶ 工业纯水机的工作原理

本纯水系统设计结合化工行业用纯水的要求,制定出标准型适合在本行业使用的纯水系统。以下对系统的介绍:
离子交换纯水系统
本系统设计采用多介质过滤器、活性炭过滤器作及保安过滤器作为前级处理,有效除去原水中的悬浮物、泥砂、微粒、有机硅胶体、有机物、异味、余氯等杂质,使经过离子交换处理后的水质符合工业生产要求。在经过后端进行精处理系统(混床系统),使其产水水质满足生产用水的要求。离子交换设备-离子交换技术有相当长的历史,某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是,随着现代有机合成工业技术的迅速发展,研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,并开发了多种新的应用方法,离子交换技术迅速发展,在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。国内外生产的树脂品种达数百种,年产量数十万吨。
工业超纯水设备原理描述
离子交换是一种特殊的固体吸附过程,它是由离子交换剂的电解质溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质,即离子交换树脂。它能够从电解质溶液中吸取某种阳离子或者阴离子,而把自身所含的另外一种带相同电荷符号的离子等量地换出来,并释放到溶液中去,这就是所谓的离子交换。按照所交换离子的种类,离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。
离子交换的基本工作原理是
1、首先电解质离子(钙、镁、铁、钠等离子)穿过液膜进入树脂表面;
2、离子进入树脂内部;
3、离子交换;
4、H离子或OH根离子向树脂外部扩散;
5、H离子或OH根离子进入水中形成H2O。双床又称复床,复床是用阳、阴两种不同的离子交换的交换器的串联方式,如强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂串联的方式。这种阳床和阴床串联组成的设备称为复床,水先经过阳床除去带正电的离子(如Ca2+、Mg2+、K+、Na+),并且置换出H+离子到水中;然后除去水中的阴性离子(如SO2-4、Cl-、HCO- 3),并且置换出OH-离子到水中。同时,H+离子和OH-离子结合形成水H2O,从而达到去离子的作用。
混床工作原理
在同一个交换器中,将阴、阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装,在均匀混合状态下,进行阴、阳离子交换,从而除去水中的盐分,称为混合床除盐处理。混合床的阴、阳离子交换树脂在交换过程中,由于是处于均匀混合状态,交错排列,互相接触,可以看作是由许许多多的阴、阳离子交换树脂而组成的多级式复床,可相当于1000~2000级。因为是均匀混合,所以,阴、阳离子的交换反应几乎是同时进行的,所产生的H+和OH-随即合成H2O,交换反应进行得很彻底,出水水质高。
系统结构流程前处理设备(多介质过滤设备、活性炭过滤设备)+离子交换设备=纯水
应用范围
发电厂、热电厂.给水循环冷却(凝结).水化工、石化工艺用水.化工反应冷却用水
预处理
包括砂滤、多介质过滤、软化、加氯、调节pH、活性碳过滤、脱气等。过滤可除去 1~20微米大小的颗粒,软化和调节pH可防止反渗透膜结垢,加氯是杀菌。活性碳过滤是除去有机物和自由氯,脱气是清除溶于水中的CO2等。
脱盐
包括电渗析、反渗透、离子交换。电渗析的原理是在外加直流电场作用下利用阳离子和阴离子交换膜对离子选择性透过,脱盐率可达95%以上。反渗透是渗透现象的逆过程,在浓溶液上加压力,使溶剂从浓溶液一侧通过半透膜向稀溶液一侧反向渗透,脱盐可达98%,并能除去99%的细菌颗粒和溶解在水中的有机物。离子交换的原理是当水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子被阳离子交换树脂吸附,树脂上可交换的阳离子如H离子被置换到水中,并和水中的阴离子结合成相应的无机酸,如 超纯水这种含有无机酸的水,当下一步通过阴离子交换树脂层时,水中的阴离子被阴离子交换树脂吸附。树脂上可交换的阴离子如OH离子被置换到水中,并与水中的H离子结合成水,即 超纯水 。

精处理
包括紫外线杀菌、终端膜过滤和超滤。紫外线杀菌是因生物体的核酸吸收紫外线光的能量而改变核酸自身结构,破坏核酸功能而使细菌死亡。杀菌最强的光谱波长为2600埃。各种膜过滤能除掉直径大于 0.2微米的颗粒,但对于清除有机物则不如反渗透和超滤有效。超滤是把各种选择性的分子分离。在超滤过程中,水在压力下流过一个卷式或中空纤维膜棒。膜孔径在10~200埃范围内,薄膜厚度为0.1~0.5微米,附在一个中孔的纤维棒内壁上,超滤能除去细菌和0.05微米的粒子。

⑷ 无锡锂电池隔离交换膜生产公司有几家

⑸ 锂离子交换膜是什么材料

一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的
高分子膜
。因为一般在应用时主要是利用它的离子
选择透过性
,所以也称为离子
选择透过性膜
。1950年W.
朱达
首先合成了
离子交换膜
。1956年首次成功地用于
电渗析
脱盐
工艺上。

⑹ 谢有畅的技术成就

1973年谢有畅在唐有祺指导下到北京化工研究院合作研究开发聚乙烯高效催化剂。在利用X光衍射分析研磨法制备的聚乙烯高效催化剂TiCl3/MgCl2时,发现研磨可使载体MgCl2晶粒迅速变小到数纳米(因为MgCl2是层型结构,层间结合力是很弱的范德华力),比表面积增大,以致活性组分TiCl3可在载体表面呈单层分散,催化活性达最大值。由此指出聚乙烯高效催化剂高效的根源在于活性组分在载体表面成单层分散。此项基础研究对该类催化剂在我国的工业化起过重要的指导作用,论文“聚乙烯高效催化剂的结构和机理研究”曾于1979年在《中国科学》发表。
70年代初,我国引进大量先进的石油化工装置,急需研制出适用于这些引进装置的催化剂。在唐有祺教授指导下,1974年谢有畅等和一批“工农兵学员”到北京化工研究院,合作研制适用引进的大型流化床装置的乙烯氧氯化催化剂。在工作中数十人轮流倒班进行流化床中试,但对这个中试能否解决问题争论很大。当时国内已研究出一种催化剂在小试评价中活性比进口催化剂高得多,但此催化剂能否用于引进装置,经中试后大家仍觉得没把握。因为引进的大型工业流化床高12米,直径2.8米,内有大量冷却管,而中试床只是一根高1.5米,直径只有10厘米的空管。在中试中温度、压力、原料气组成可以模拟生产装置,但线速和空速是不可能同时模拟生产装置的。生产装置中的流化状态更是不可能在矮得多直径小得多的中试装置中模仿的。因此流化床中试时好的催化剂在大型工业装置中使用不一定也好。为此谢有畅建议减少甚至取消流化床中试,把工作重点放在催化剂动力学性能小试研究和催化剂制备的中试放大上。他认为所研制的催化剂和引进催化剂相比,活性不应过高也不能过低。因为过高会产生过多反应热使床温过高,副反应增大;过低则原料转化率不够。他通过小试证明,原来研制的催化剂活性过高,在引进装置的低空速条件下工作,乙烯燃烧产生CO2的副反应非常严重。他指出只要所研制的催化剂动力学性能(活性和选择性)和引进的催化剂相近,其影响流化状态的关键物性如机械强度、比重及粒度分布等也相近,就可代替引进的催化剂用于引进装置。后来的实践证明这条路线是正确的,成功地制得适用于引进装置的氧氯化催化剂。在带领“工农兵学员”完成氧氯化催化剂研制工作之后,1976年他还曾奉派带领工农兵学员到西藏“开门办学”,在一小硫酸厂研究当地贫硫黄矿的流化床焙烧制二氧化硫技术。
90年代国际上兴起纳米材料研究热潮。针对一般纳米氧化物粉末制造成本高,以及纳米氧化物粉末易团聚,烧结成纳米陶瓷时易生成孔洞等缺点,谢有畅提出用价格较低且易挥发的SiCl4,TiCl4,ZrCl4,SnCl4,AlCl3,FeCl3等金属氧化物为原料,经气相水解制纳米氧化物粒子。此种纳米氧化物粒子极少团聚,纯度高粒度分布窄,且易调节其大小,并发现利用单层分散的Y2O3可控制ZrO2纳米粒子全部稳定在四方相。这种纳米氧化物粉末可在1150℃烧结到理论密度98.5%以上,比文献报导的烧结温度低100度以上,有可能成为塑性陶瓷的重要原料。此项制纳米ZrO2粉末技术已申报了专利。
氧气在工业上有广泛用途,变压吸附空气分离制氧是20世纪70年代发展起来的技术。国外研制出新型空分制氧吸附剂——锂离子交换低硅铝比X型分子筛(LiLSX),使变压吸附空气分离制氧效率大大提高,制氧成本大大降低。但外国公司垄断此吸附剂,只有和变压吸附设备一起才肯卖到中国,价格十分昂贵。此吸附剂制备难度很大,首先合成的是低硅铝比分子筛(Na,K)LSX,含有大量钠和钾离子,需要用锂离子交换变为LiLSX。锂离子是碱金属离子中最难交换到分子筛上的离子。据国外专利文献报导,要获得99%以上交换度的LiLSX分子筛,需要五次离子交换,每次要6.3倍过量,锂离子利用率很低,分离回收损失很大,生产成本很高。为了解决此难题,谢有畅研究组发明了一种悬浮床高效离子交换新工艺,使锂的利用率大大提高,生产成本大大降低。为此北大资源集团投资建立了北大先锋公司将此技术实现工业化。现已建成生产装置,产品高效空气分离制氧吸附剂达国际先进水平,已成功用于大规模变压吸附空分制氧装置,性能比进口装置毫不逊色,性能价格比大大高于国外同类产品,有很强的国际竞争力,已开始出口。
谢有畅从事教学和研究工作40多年。他认为大学教师应该做到教学和科研相结合。教学掌握扎实的基础知识和基本理论对科研大有好处,科研反过来又可使教学内容不断更新。因此在进行大量科研工作的同时,他从未间断过教学,先后讲授过“物理化学”、“结构化学”两门基础课和“表面结构化学”研究生课。他和邵美成同志合作受教育部委托编写“结构化学”基础课教材,于1979年出版,供文革后恢复高考入学的大学生使用。此书特点是少而精,基本概念表述准确,难点讲解深入浅出,理论密切联系实际,深受读者欢迎。
除教学和科研工作外,谢有畅还做了许多社会工作。他曾先后担任过高校化学教材编审委员,《化学通报》常务编委,《催化学报》、《分子催化》、《石油学报》、《燃料化学学报》和《天然气化工》等杂志编委,以及大连化学物理研究所催化国家重点实验室学委会委员和副主任。
他一生中最崇拜的人物是诸葛亮。小学时他读了三国演义,对“草船借箭”、“华容道”和“空城计”等故事印象很深,启发他日后在科研中出奇制胜,智慧用在别人不易想到的地方。诸葛亮的座右铭“淡泊以明志,宁静以致远”也成了他的座右铭。他在工作和生活中淡薄名利,严于律己,宽以待人,和同事及学生关系十分融洽。良好的团结合作精神使他的研究组能不断做出成绩。
少年时的国难经历使谢有畅立志为振兴中华贡献力量。80年代初他和夫人杨骏英曾先后赴美进修,在美长期定居的岳父母曾劝他们留美工作,他们向父母说明国家建设的需要,按期归国。他后来多次到国外进行专利技术转让和合作研究,有一家外国公司曾请他留下工作并许诺为他的孩子安排出国留学机会,也被他婉言谢绝。他决心为祖国的科教事业贡献自己的毕生精力,鞠躬尽瘁,死而后已。

⑺ 离子交换法

阳离子交换树脂对碱金属的吸附能力随其水化物离子半径的减小而增强专。根据碱金属属的活度系数,阳离子交换树脂对其吸附能力的次序为:Cs>Rb>K>NH+4>Na>Li。

有些无机化合物对碱金属有选择性的吸附作用,可作为离子交换剂用。

磷酸铝在水溶液中能吸附铷、铯,其分离系数比合成树脂还高。交换柱上的铷、铯可分别用稀硝酸及高于1mol/LHNO3洗脱。

在硝酸溶液中,铷、铯可被磷钼酸铵吸附,与钾、钠、锂分离,再用2mol/L和6mol/LNH4NO3溶液洗脱铷、铯。当氧化钾含量低于50mg时,铷、铯回收率均在90%以上。

阴离子交换树脂在一定条件下,虽可用于碱金属彼此之间的分离,但大多数情况是作为分离其他元素用。

在盐酸溶液中,钴、锌、铁、镉形成稳定的氯阴离子,能被强碱性阴离子交换树脂吸附,或上述元素及钒与柠檬酸作用后,也可被阴离子交换树脂吸附而与碱金属分离。

钙、镁在EDTA的乙醇溶液中,或其他一些两价金属在有EDTA或乙酸盐存在下,均可被阴离子交换树脂吸附,因此可用作碱金属与碱土金属的分离。

⑻ 飞利浦伟康制氧机的分子筛是锂型吗

⑼ 离子交换树脂法的应用有哪些

离子交换树脂法的应用有哪些
用离子交换树脂进行分离的操作程序包括三个步骤,具体操作过程如下文中所述.
(1)交换柱的制备首先选择合适的离子交换树脂类型,用相应的溶液进行处理,如强酸性阳离子交换树脂需要在稀盐酸中浸泡,以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式.然后用蒸馏水洗至中性,装入充满蒸馏水的交换柱中.注意防止气泡进入树脂层.
(2)交换使待处理水样以合适的流速通过交换柱进行离子交换.交换完毕后用蒸馏水洗去残留的溶液及交换过程中形成的酸、碱或盐类等.
(3)洗脱洗脱是将已交换到树脂上的离子分离出来的过程.选择合适的洗脱液,使之以适宜速度通过交换柱进行洗脱.
阳离子交换树脂常用盐酸溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化钠溶液作洗脱液.对于分配系数相近的离子,可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液,以提高洗脱过程的选择性.
离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面应用很广.例如分离水中的锂离子、锰离子、铜离子、铁离子、锌离子等多种金属离子,首先加入盐酸使一部分离子转变为络合阴离子,然后将水样通过强碱性阴离子交换树脂,各种离子均被交换在树脂上,最后用不同浓度的盐酸溶液进行洗脱分离.锂离子不生成络合阴离子,不发生交换,可用12mol/L HCl溶液最先洗脱出来

⑽ 制作锂二次电池需要哪些材料

锂二次电池是20世纪90年代发展起来的绿色能源,当时也是中国能源领域重点支持的高新技术产业,以其高可逆容量、高电压、高循环性能和高能量密度等优异性能而备受世人的青睐,目前,其应用领域也在不断扩大,它的出现迅速对电池市场发起了冲击,大有独瞩天下之势,因此,随着社会的发展,锂离子二次电池也会更具有光明的前景。

制作锂离子二次电池电极的首选材料是中间相沥青炭微球,也就是沥青类的有机化合物经加热发生的热聚缩反应形成的一种微米级的各向异性球状的炭物质,具有密度高、强度大、表面光滑灯特点,其在结构上呈层状有序的排列。另外,这种中间相沥青炭微球由于其自身具有烧结性,因而可不用加任何填料而直接制造高密度、高强度的各向同性炭块,其力学性能、抗摩擦性能及各向异性指标均优于普通炭块;同时,还可将多种有机功能团引入球体表面来作为离子交换的填充材料;还有,炭微球经过适当的活化处理后,可以很容易地制作成比表面积高很多的超级活性炭材料,而且这种活性炭材料具有某些分子筛的性质(发达的微孔结构),既具有可控制的粒径分布,又具有高孔隙体积和高吸附容量,不但可以作为催化剂的载体材料及高级吸附材料,而且还可在临床医学上用作血液过的剂及天然气汽车的储藏甲烷材料等,应用领域极为广阔。

尽管日本早就实现了中间相沥青炭微球的产业化生产,但时至今日,仍存在着收率低、球形度差、制备工艺复杂等缺点,尤其是目前将中间相沥青炭微球作为理二次电池电极材料使用时,都还要进行2800℃石墨化处理,这就大大提高了中间相沥青炭微球的制作成本,很不利于广泛的推广使用。因此,如何改进工艺、提高性能和降低制作成本,成了当今中间相沥青炭微球研究发展的主要趋势。

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