卤水除硼工艺研究
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2017年第36卷第10期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3625·化 工 进展溶剂萃取-树脂吸附联合脱除盐湖老卤中的微量硼王雄1,刘明言1,2,宋军超1(1 天津大学化工学院,天津化学化工协同创新中心(天津),天津 300350;2 化学工程联合国家重点实验室(天津大学),天津 300350)摘要:采用溶剂萃取-树脂吸附联合的方法对青海盐湖卤水中的硼进行了提取和脱除。
研究了pH 、相比和萃取级数对萃取过程的影响,讨论了萃取后卤水的pH 和树脂用量等对吸附过程的影响,考察了D564树脂的吸附等温线和吸附动力学特性,并对反萃和洗脱过程进行了优化。
研究结果表明:萃取过程中卤水pH 为2时,萃取效果最佳,相比和萃取级数增加至3后继续增加相比和萃取级数对进一步降低卤水中硼浓度的作用并不明显;吸附过程中卤水的pH 最佳值为7,吸附动力学数据符合准二级动力学模型,吸附等温线数据符合Langmuir 等温吸附模型;当树脂用量为6g/(100mL 卤水)时,可直接将一级萃取后卤水中的硼浓度降低至1.0mg/L 以下;建议使用0.1mol/L 的NaOH 溶液作反萃剂,0.5mol/L 的HCl 溶液作洗脱剂。
关键词:溶剂萃取;吸附;硼酸;盐湖卤水中图分类号:TQ128+.54 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)10–3625–08 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0106Removal of micro-amount boron from salt lake brine by solventextraction-resin adsorption combined methodWANG Xiong 1,LIU Mingyan 1,2,SONG Junchao 1(1Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering (Tianjin ),School of Chemical Engineering andTechnology ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China ;2China State Key Laboratory of Chemical Engineering (TianjinUniversity ),Tianjin 300072,China )Abstract :A solvent extraction-resin adsorption combined method was developed to recover and remove micro-amount boron from brine of salt lake in Qinghai. The effects of pH ,phase ratio, extraction stages on extraction process, and the effect of pH of brine after first stage extraction, resin dosage on boron adsorption were investigated. The adsorption isotherm and kinetics were studied. The stripping and elution process were also optimized. The results showed that best extraction result could be obtained when pH was 2. The reduction of boron concentration was not obvious when the phase ratio and extraction stage value were above 3. The best pH for boron adsorption from brine was 7. The adsorption kinetics and adsorption isotherm data were fitted well with pseudo-second-order rate model and Langmuir model ,respectively. The concentration of boron could be reduced to 1.0mg/L or less when resin dosage is 6g/(100mL brine) using the extraction-adsorption combined method. The proper stripping agent and eluent were 0.1mol/L NaOH and 0.5mol/L HCl, respectively. Key words : solvent extraction ;adsorption ;boric acid ;salt lake brine 硼及其化合物由于其特殊的物理化学性能而成为轻工、冶金、机械和医药等工业领域的重要原料,具有“工业味精”的美誉[1]。
除硼方法的原理及应用硼是一种化学元素,其在自然界中以多个同位素的形式存在。
硼可以通过不同的方法进行除去,包括离心、萃取、溶剂萃取和吸附等。
这些方法的原理和应用各不相同,下面将详细介绍。
首先是离心法,该方法的原理是基于硼的相对分子质量较小,可以通过离心操作使其与其他物质分离。
离心法适用于硼的含量较高的情况,通过离心可以将硼与其他杂质快速分离,从而得到较纯的硼样品。
离心法常用于实验室中对硼样品进行快速分离和纯化。
其次是萃取法,包括固相萃取和液液萃取两种类型。
固相萃取是利用吸附剂对硼进行选择性吸附,然后通过洗脱来获得纯净的硼。
固相萃取适用于硼含量较低的样品,可以有效去除属于样品中的其他杂质,提高硼的纯度。
液液萃取则是利用硼酸与有机溶剂形成复配物,在有机溶剂中进行相分离。
这种方法可以通过适当调节条件来实现硼与其他化合物的分离,适用于不同类型的样品。
第三种方法是溶剂萃取法,它是通过溶剂对硼进行高效萃取,并通过适当的加热或冷却来脱离硼所处的溶剂层。
溶剂萃取法广泛应用于工业生产中,可以快速、高效地获得高纯度的硼。
此外,由于溶剂萃取法可以使用各种不同的溶剂,因此可以根据不同的应用需求来选择合适的溶剂,并通过调整工艺参数来实现硼的高纯化和回收。
最后是吸附法,该方法是将硼溶液通入吸附剂中,通过硼与吸附剂的物理或化学作用来实现硼的吸附和分离。
吸附剂可以是固体或液体,而吸附剂与硼的相互作用力也可以是吸附作用、电化学作用或离子交换作用。
吸附法适用于硼溶液中含有其他离子或有机物的情况,可以通过选择合适的吸附剂和调整操作条件来实现硼的高效吸附和分离。
硼除去方法在很多领域都有应用。
在冶金行业中,硼作为杂质会降低金属的机械性能和热处理性能,因此需要进行除去。
在石油化工行业中,硼酸作为阻垢剂的添加会降低催化剂的活性,因此需要将其除去。
在环境监测中,硼的存在会对水质或土壤的分析结果产生干扰,因此需要进行除去。
此外,硼除去方法还可以应用于药物分析、食品检测、环境保护等领域。
除硼工艺的原理和应用1. 硼的介绍•硼是一种化学元素,符号为B,原子序数为5,在元素周期表中属于群 13,周期 2。
它是一种非金属元素,具有特殊的物理和化学性质。
•硼具有低密度、高熔点、高硬度等特点,因此在工业和科学领域有着广泛的应用。
2. 除硼工艺的原理•除硼工艺是一种利用特殊材料或设备去除硼元素的工艺。
其原理主要包括:–化学反应:通过特定的化学反应,将硼元素与其他物质发生反应,生成易于分离的化合物或溶液,从而实现除硼的目的。
–物理分离:利用物理性质的差异,将含有硼元素的物质与其他成分进行分离,从而实现除硼的目的。
3. 除硼工艺的应用领域•除硼工艺在许多领域都有着重要的应用,包括但不限于:–钢铁冶炼:硼是钢铁中的杂质之一,其含量过高会影响钢铁的性能,除硼工艺可以将硼元素从钢铁中去除,提高钢铁的质量。
–电子工业:硼在电子元器件制造中广泛应用,但过高的硼含量会影响元器件的稳定性和性能,除硼工艺可以控制硼含量,确保元器件的正常运行。
–环境保护:硼是一种有毒元素,过高的硼含量会对环境造成污染,除硼工艺可以将硼从废水、废气等中去除,保护环境。
4. 除硼工艺的常见方法•除硼工艺有多种方法,根据具体应用场景和要求的不同,可以选择合适的方法进行除硼。
常见的方法包括:–水热法:利用高温高压水反应,将含有硼的物质与水反应,生成易于分离的化合物或溶液。
–水溶液法:将含有硼的物质溶解在水中,通过适当的处理和分离方法,将溶液中的硼分离出来。
–萃取法:利用萃取剂将含有硼的物质进行萃取,通过调整萃取条件,分离出目标物质。
–膜分离法:利用特殊的膜材料,通过渗透、过滤等过程,将含有硼的物质与其他成分分离。
5. 除硼工艺的发展趋势•随着科学技术的不断发展和人们对质量、环保要求的提高,除硼工艺也在不断创新和改进。
未来的发展趋势包括:–新材料的应用:开发和应用更高效、环保的材料,用于除硼工艺中的反应、分离和处理过程,提高工艺的效率和可持续性。
除硼工艺的原理和应用方法一、原理除硼工艺是一种用于去除材料中残留硼元素的工艺。
硼是一种常见的杂质元素,它在某些材料中的含量超过了所需的标准,会对材料的性能和质量产生严重影响。
因此,除硼工艺的原理就是通过一系列的工艺步骤去除材料中的硼元素,从而提高材料的质量和性能。
a) 材料分析在进行除硼工艺之前,首先需要对材料进行分析,确定硼元素的含量和分布情况。
常用的材料分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
b) 工艺步骤除硼工艺通常包括以下几个步骤:1.预处理:将材料进行清洗和干燥,确保材料表面没有杂质和水分的影响。
2.反应:将材料放入适当的反应体系中,与特定的溶液或气体进行反应。
这些反应物可以与硼元素起化学反应,形成溶解性的产物。
3.分离:通过物理或化学方法将反应产物与材料进行分离。
常用的分离方法包括沉淀方法、电析方法和萃取方法等。
4.清洗:对分离后的材料进行清洗,去除残留的反应产物和杂质。
清洗步骤要确保彻底、有效,以确保材料的无硼化。
5.干燥:对清洗后的材料进行干燥,保证材料的质量和稳定性。
c) 原理小结除硼工艺的原理可以简单概括为材料分析、反应、分离、清洗和干燥这几个步骤。
通过这些步骤,可以有效去除材料中的硼元素,提高材料的质量和性能。
二、应用方法除硼工艺在各种材料的制备和加工过程中都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用方法:1.金属材料制备:在金属材料的制备过程中,除硼工艺被广泛应用于去除金属材料中的硼元素。
例如,在钢铁生产过程中,除硼工艺可以去除钢材中的硼元素,提高钢材的质量和性能。
2.半导体制造:在半导体制造过程中,除硼工艺用于去除半导体材料中的硼元素。
硼元素在半导体材料中的含量过高会影响其导电性能,因此需要使用除硼工艺去除硼元素。
3.催化剂制备:在催化剂的制备过程中,除硼工艺可以去除催化剂中的硼元素,提高催化剂的性能和稳定性。
硼元素会影响催化剂的活性和选择性,因此去除硼元素可以改善催化剂的性能。
盐湖卤水提硼
盐湖卤水提硼是一种从盐湖卤水中提取硼的工艺。
盐湖卤水是指地下水在含硼矿石岩层中溶解后形成的含硼的水体。
提硼是将盐湖卤水经过一系列的工艺处理,将其中的硼元素提取出来并进行浓缩、精制的过程。
盐湖卤水提硼的主要步骤包括:进料、蒸发结晶、砂滤、超纯碳酸钠萃取、结晶分离、干燥、精制等。
其中,蒸发结晶是将盐湖卤水在一定的温度和压力条件下蒸发浓缩,使得盐湖卤水中的溶解固体物质逐渐结晶沉淀。
砂滤是通过压滤的方式去除结晶体中的杂质。
超纯碳酸钠萃取是利用超纯碳酸钠与卤水中的硼形成络合物,然后通过萃取分离出硼。
结晶分离是将萃取得到的硼络合物进行结晶分离,得到纯净的硼。
干燥和精制是将结晶分离得到的硼经过干燥处理和精制处理,得到高纯度的硼。
盐湖卤水提硼是一种常用的硼生产工艺,广泛应用于盐湖地区的硼资源开发。
盐湖卤水中的硼资源丰富,提硼工艺成熟,能够高效地提取硼元素,为硼产业的发展提供了可靠的技术支持。
卤水经提钾后母液中含丰富的氯化镁,因此可用作生产高纯氧化镁的原料,但是在制镁的过程中,硼很容易被氢氧化镁吸附而共沉,因此在提取镁之前要先将硼分离出来。
酸化沉淀法该方法的原理是向含硼卤水中加入一定量的酸,通常为盐酸或硫酸,是原料中的硼物质生成溶解度较小的硼酸而沉淀析出。
提硼率较低,一般为50%~60%, 适用于高硼卤水。
浮选法提硼此方法在国内外已属成熟技术,但分离出的硼酸纯度较低,一般为70%~90%吸附法提硼吸附法的原理根据卤水中硼酸的不同化学性质分两种:卤水中硼酸主要以阴离子的形式存在于卤水中。
低浓度时,溶液中硼酸盐的主要存在形式为B(OH)3和B(OH)4-,高浓度下主要以[B 3O 3(OH)4]-和[B 3O 3(OH)5]2-存在,所以可用阴离子交换树脂将硼从卤水中交换出来,之后再用酸溶液将硼洗脱下来,目前专门用于提硼的离子交换树脂主要有美国的Amberlite IRA-743树脂和国产的D564、XSC-700树脂。
该方法对硼的回收率可达90%以上,但洗脱液中的硼酸含量较低,处理洗脱液时蒸发量大,并且在反复洗脱再生过程中,树脂消耗量较大,故只限于实验室内操作。
CH 2CH 2H 2C N CH 2CH 2CH 2CH 24OH OHH nD564树脂B(OH)3可以与多羟基化合物络合,因此可采用带多羟基的螯合树脂从卤水中提硼,并用酸液洗脱。
此方法只有在碱性溶液中才能发生,因为该反应为可逆反应,在酸性条件下会逆方向进行,使络合离子重新分解成硼酸和多羟基化合物。
溶剂萃取法提硼萃取法的工艺原理是萃取剂和硼酸形成一种复合型中间产物从而将硼酸从有水相转入有机相,然后通过反萃脱除负载的硼酸。
萃取法和吸附法都是适用于从高镁卤水中分离提硼。
肖湘等人用XSC-700树脂做了卤做了提硼实验,研究了硼的初始浓度、温度、树脂与卤水体积比和搅拌速度对吸附量的影响。
结果表明硼的吸附量随浓度、温度的增加而增加,随树脂与卤水体积比的增大而减小,而搅拌速度对碰的吸附量影响很小。
水中除硼及其研究作者:杜纪富李月生张光学赵龙来源:《科技创新与应用》2013年第16期摘要:硼具有毒性,硼的流失不仅造成环境污染和资源的浪费,长期接触也对人体有很大危害,硼的防治已引起人们的关注。
文章简单介绍了各种从废水中提硼的方法及其优缺点,对离子交换树脂法提取硼的原理,研究现状进行了综述。
同时对提硼树脂在水处理、环境保护等领域的应用进行了概括。
关键词:除硼;提硼树脂;水处理;辐射接枝1 硼的毒性随着硼及含硼化合物在高新技术产业领域应用的飞速发展,硼产品的消耗逐年增加,在一些硼矿生产地,硼矿产业为优势产业,在为地方经济发展做出重大贡献的同时,生产经营中存在的乱排乱放,环境污染也危害着百姓的饮用水安全。
硼是人类必须的微量元素,人每天从食物及饮用水中硼,缺硼会引起生长发育缓慢,骨质疏松。
过量摄取会带来健康问题。
世界卫生组织(WHO)建议:成人每天摄入的硼应不超过0.16μg/g。
过量的硼的摄入会伤及肝、肾、脑、肺、消化器官、皮肤、眼睛和中枢神经系统[1]。
硼过量也会使植物生长中毒,导致叶片枯黄、脱落。
自然界中硼通常以硼酸、硼酸盐或者硼硅酸盐矿的形式存在。
世界卫生组织在1993年才对饮用水中的硼首次提出0.3mg/L的临时性限定指标。
1998年和2010年两次修订后为0.5mg/L。
欧盟1998年规定饮用水中硼的限值为1.0mg/L。
新西兰饮用水标准中硼的限值为1.4mg/L[1]。
在废水排放方面,日本,欧美等规定了行业排放标准为10ppm(20mg/L),日本2013年起全面执行。
随着人们对水中含硼污染的重视,对饮用水要求的提高,除硼工艺引起了人们的广泛关注,本文介绍几种除硼技术及其应用,重点介绍硼吸附树脂。
2 除硼技术2.1 化学沉淀法化学沉淀法适于处理高浓度含硼水,通过向废水中投加某些无机酸或碱,将硼转化为难溶的硼酸或硼酸盐而达到分离提取硼的目的。
特点是需要消耗大量的沉淀剂,需要调节pH值至碱性,而且由于沉淀不完全或沉淀吸附作用使得分离不完全,为了提高硼的去除率,通常将该方法作为前期处理与其它除硼方法联合使用。
从液体矿中提取硼的研究进展韩井伟1,2,李法强1,王相文1,2,闫春燕1,2,伊文涛1,2(11中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁 810008;21中国科学院研究生院,北京 100039)摘 要:评述了目前国内外从盐湖卤水、海水、气田水等含硼体系中提硼的研究方法,特别是对溶剂萃取法进行了深入的探讨与分析。
认为酸化沉淀与溶剂萃取法相结合是盐湖卤水提硼最有应用前景的方法之一。
关键词:液体矿;硼酸;溶剂萃取法;卤水中图分类号:70128154 文献标识码:A 文章编号:1008-858X (2007)02-0057-05 硼位于周期表中ⅢA 族,为非金属元素。
硼的应用比较广泛,硼掺杂的塑料或铝合金,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料等[1]。
我国硼矿资源比较丰富,其中可利用及易于加工的硼镁矿(白硼)仅占国内储量的617%,而且经过几十年的开采,到目前储量仅有300万t B 2O 3左右,预计还可再开采十来年[2],仅这个量远不能满足市场需要。
目前,国内外硼酸生产多以硼矿石为原料,随着硼应用领域的不断扩大,市场对硼酸的需求量也不断增加;因此,尽快解决后备硼资源问题显得尤为重要。
其它硼资源中较难利用的硼镁铁矿储量丰富,目前其开发利用已取得一定的研究成果[3]。
随着硼矿石资源的日益枯竭,国内外对液体矿中硼资源的开发利用也就越来越重视。
我国西部的盐湖和气田水中蕴藏着丰富的硼资源,开发利用这些资源就变得尤为重要。
美国、俄罗斯、智利等对卤水提硼进行了广泛的研究并已应用于生产;相比之下,我国对液体矿特别是盐湖中硼资源的开发与利用研究起步较晚,尚处于初级阶段,但开发前景广阔。
1 国内外提硼方法简介近些年来,国内外都在开发液体矿中硼的提取技术。
已报道的从盐湖卤水、海水和气田水等含硼体系中提硼的方法大致可分为:111 酸化沉淀法[4-5]主要应用于富硼溶液,一般硼含量高于013%时才可以采用该方法;该法工艺简单、成本低,但需要与其他方法如溶剂萃取法结合使用才能充分利用资源。
成都理工大学硕士学位论文扎布耶盐湖卤水中钾、硼、锂提取工艺初步研究姓名:侯彩红申请学位级别:硕士专业:矿产资源化学指导教师:桑世华20090501摘要扎布耶盐湖卤水中钾、硼、锂提取工艺初步研究作者简介:侯彩红,女,1983年03月出生,师从成都理工大学桑世华教授,2009年06月毕业于成都理工大学矿产资源化学专业,获得理学硕士学位。
摘要本文以西藏扎布耶盐湖冬季卤水为研究对象,依据25℃ Na+、K+//Cl-、SO42-、CO32--H2O五元水盐体系介稳相图,研究了-10℃冷冻后0℃等温蒸发、强制蒸发以及强制蒸发后-10℃等温蒸发三个等温蒸发实验。
从三个等温蒸发实验中得出钾硼锂的析出及富集规律。
实验结果表明:强制蒸发过程最适合开展钾、硼、锂的提取工艺。
本文采用人造钠型沸石对钾离子的吸附来提取钾,然后将母液酸化沉淀出粗硼酸,再用异辛醇-磺化煤油体系萃取硼,最后用碳酸盐来沉淀锂。
钠型沸石对钾的最佳吸附及洗脱条件:(1)加入沸石的量:1g钠型沸石最多可吸附0.06~0.08g钾;(2)反应时间:4h;(3)搅拌速度:65转/分;(4)反应温度:25℃;(5)洗脱时间:1.5h。
从实验中可以得出:在最佳的吸附条件下,浓缩卤水中95%的钾离子可以被钠型沸石吸附,洗脱率可达到76%。
盐湖浓缩卤水提钾后经酸化,大约70%左右的硼能够沉淀出来,剩余的30%左右硼的卤水,采用异辛醇-磺化煤油体系进行萃取,具体的萃取条件为:(1)异辛醇和磺化煤油按体积比1:1混合组成萃取有机相;(2)有机相与酸化提硼后母液1:l混合;(3)萃取酸度pH≈1,此酸度为硫酸酸化后所得滤液的pH;(4)萃取时间为20min;(5)萃取温度采用室温,经四级萃取基本达到要求;(6)反萃取时间取20min;(7)反萃取级数设定为四级。
该条件下对于所采用的提取硼酸后的母液,选定条件下四级萃取率可达98%,中性条件下四级反萃取率达98%。
锂的最佳沉淀条件:(1)加料方式:碳酸钠固体;(2)纯碱的加入量:按理论值过量15%左右;(3)加料速度:0.25g/min;(4)沉淀温度:80 ℃;(5)搅拌速度:70转/分;(6)反应时间:80min;(7)陈化时间:14h。
【水资源】除硼工艺研究进展寇雅芳1,朱仲元1,修海峰1,白利芳2(1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,内蒙古呼和浩特010018;2.鄂托克旗水利局,内蒙古鄂托克旗017000)摘 要:反渗透法与其他方法联合分离硼是将反渗透法处理后的出水,再经其他方法(如离子交换法、吸附法等)进行处理,从而分离溶液体系中绝大部分的硼,这样既利用了膜分离硼的高效性,又降低了生产成本,实用性很强,有利于大规模工业化硼分离。
反渗透分离法与其他方法结合的联合分离提硼法,将会有更加广阔的应用前景。
关 键 词:硼;除硼工艺;原理;研究动态中图分类号:X52 文献标识码:A d o i:10.3969/j.i s s n.1000-1379.2011.01.027 近年来,随着工业的迅猛发展,水体中硼的含量在相对增加,关于硼中毒的报道不断出现,美国已将硼列为环境雌激素优先研究的重点化学品之一。
植物对硼非常敏感,硼在植物体内的含量通常为2~100m g/k g;小于10m g/k g时,大多数植物会出现缺硼症状;大于100m g/k g时则引起植物中毒。
硼在植物体内多集中分布于茎尖、根尖、叶片和生殖器官中[1]。
硼中毒主要发生在3种土壤条件下[2]:土壤本身硼含量高、过量施用硼含量高的无机肥、灌溉含硼量高的水而在土壤中发生硼富集。
常见的植物硼中毒的解除方法[3]:用水或其他盐溶液充分淋洗土壤,用三异丙醇胺(T T P A)与硼酸形成螯合物来降低有效硼,适当施用石灰减轻硼的危害。
植物硼中毒时,首先叶尖或叶缘退绿(具平行叶脉的单子叶植物先在叶尖退绿,具放射形叶脉的双子叶植物先在叶缘退绿),接着出现黄褐色的坏死斑,然后扩展到侧脉间并伸向中脉,最后导致叶片坏死或枯萎而脱落。
这种中毒症状先表现在老叶上,再逐渐波及到其他叶片[3]。
高硼胁迫还表现在使植物光合作用减弱,从而影响光合产物在作物体内的分配和转运,最终导致作物干物质和根冠比减小。
水中除硼及其研究硼具有毒性,硼的流失不仅造成环境污染和资源的浪费,长期接触也对人体有很大危害,硼的防治已引起人们的关注。
文章简单介绍了各种从废水中提硼的方法及其优缺点,对离子交换树脂法提取硼的原理,研究现状进行了综述。
同时对提硼树脂在水处理、环境保护等领域的应用进行了概括。
标签:除硼;提硼树脂;水处理;辐射接枝1 硼的毒性随着硼及含硼化合物在高新技术产业领域应用的飞速发展,硼产品的消耗逐年增加,在一些硼矿生产地,硼矿产业为优势产业,在为地方经济发展做出重大贡献的同时,生产经营中存在的乱排乱放,环境污染也危害着百姓的饮用水安全。
硼是人类必须的微量元素,人每天从食物及饮用水中硼,缺硼会引起生长发育缓慢,骨质疏松。
过量摄取会带来健康问题。
世界卫生组织(WHO)建议:成人每天摄入的硼应不超过0.16μg/g。
过量的硼的摄入会伤及肝、肾、脑、肺、消化器官、皮肤、眼睛和中枢神经系统[1]。
硼过量也会使植物生长中毒,导致叶片枯黄、脱落。
自然界中硼通常以硼酸、硼酸盐或者硼硅酸盐矿的形式存在。
世界卫生组织在1993年才对饮用水中的硼首次提出0.3mg/L的临时性限定指标。
1998年和2010年两次修订后为0.5mg/L。
欧盟1998年规定饮用水中硼的限值为1.0mg/L。
新西兰饮用水标准中硼的限值为1.4mg/L[1]。
在废水排放方面,日本,欧美等规定了行业排放标准为10ppm(20mg/L),日本2013年起全面执行。
随着人们对水中含硼污染的重视,对饮用水要求的提高,除硼工艺引起了人们的广泛关注,本文介绍几种除硼技术及其应用,重点介绍硼吸附树脂。
2 除硼技术2.1 化学沉淀法化学沉淀法适于处理高浓度含硼水,通过向废水中投加某些无机酸或碱,将硼转化为难溶的硼酸或硼酸盐而达到分离提取硼的目的。
特点是需要消耗大量的沉淀剂,需要调节pH值至碱性,而且由于沉淀不完全或沉淀吸附作用使得分离不完全,为了提高硼的去除率,通常将该方法作为前期处理与其它除硼方法联合使用。
取脱除负载的硼酸。
该方法适合高硼卤水,但大量有机萃取剂和稀释剂的使用对环境容易造成污染。
2 膜法除硼技术在膜法卤水提锂工艺中,老卤水在经过吸附剂吸附解析后,解析液中锂含量一般在300~700ppm ,硼含量一般在50~ 900ppm ,镁含量一般在1000~2400ppm ,对于这样的卤水体系,传统除硼技术并不适用。
我司通过大量实验研究,确定了多级纳滤工艺,用于盐湖卤水体系除硼。
2.1 纳滤膜工作原理纳滤膜多用于水处理行业除钙镁软化和工业流体物料分离浓缩。
纳滤膜对多价态离子阴离子具有很高的截留率。
如图1所示,纳滤膜一般由聚氨酯等有机膜片、膜支撑层、原料液隔网卷曲而成,中部为集水管。
使用时,若干支膜按工艺要求串联安装在膜管中。
图1 纳滤膜工作原理纳滤是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能,以压力差为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于溶液渗透压时,水分子不断地透过膜,经过产水流道流入中心集水管,然后在出水端流出,进水中的多价态阴离子和高分子物质被截留在膜的进水侧,然后在浓水出水端流出,从而达到浓缩分离目的。
纳滤膜过滤过程如图2所示。
2.2 膜法除硼技术原理盐湖卤水中硼元素在不同的pH 情况下,以不同的形式存在。
在较低pH 时,卤水中硼主要以H 3BO 3形式存在,纳滤膜无法截留硼酸,不同反渗透膜对硼酸截留效果不同。
在较高pH 时,主要以B 4O 72-,B(OH)4-形式存在。
如果B 以B 4O 72-形式存在,则可以利用纳滤膜对多价阴离子的截留特性,去除水体中的硼。
经过大量实验发现,在该种水体中,当pH 在8.5~9.5范围时,硼在水体中大量以B 4O 72-形式存在,且在该pH 范围内,随pH 升0 引言自然界中的锂资源主要赋存于花岗伟晶岩型矿床、盐湖卤水、海水及地热水中,由于玻利维亚的乌尤尼、智利的等巨大盐湖卤水资源先后探明,盐湖卤水锂资源储量约占锂资源总量(总储量约1.466×107t)的70%~80%。
氢氧化镁吸附卤水中硼的研究
氢氧化镁可以作为一种高效的吸附剂,用于去除卤水中的硼。
本文将介绍氢氧化镁吸附卤水中硼的研究。
一、氢氧化镁对硼吸附性能的研究
氢氧化镁对硼的吸附性能受到多种因素的影响,包括溶液pH 值、氢氧化镁用量、吸附时间等。
在pH值为9.0时,氢氧化镁的吸附量最高,随着pH值的升高或降低,吸附量会降低。
当氢氧化镁的用量为1.5 g/L时,吸附量最高。
在吸附时间达到120分钟时,氢氧化镁对硼的去除率可以达到99.5%。
二、硼的吸附机理
氢氧化镁对卤水中的硼可以通过化学吸附和物理吸附的方式进行。
在碱性条件下,氢氧化镁可以与硼形成稳定的离子对,从而实现化学吸附。
而物理吸附则主要是靠氢氧化镁的表面吸附作用来实现。
此外,氢氧化镁与卤水中的氢氟酸等离子体也有一定的化学反应活性,这也可能会对硼的吸附机理产生影响。
三、氢氧化镁的再生性能
氢氧化镁作为一种吸附剂,其再生性能也是十分重要的考量因素之一。
实验结果表明,高浓度的NaOH溶液可以用于氢氧化镁的再生,在60°C条件下,1.5 mol/L的NaOH溶液可以将氢氧化镁吸附的硼完全去除,并且氢氧化镁的吸附性能不受到明显的影响。
因此,氢氧化镁可以作为一种可再生的吸附剂来
去除卤水中的硼。
综上所述,氢氧化镁可以作为一种高效的吸附剂,用于去除卤水中的硼。
在实际应用中,我们可以通过调整吸附剂的用量和pH值等因素,来实现更好的吸附效果。
此外,氢氧化镁的再生性能也是需要考量的因素之一,通过合适的再生条件,可以大大提高吸附剂的使用寿命和经济性。