与离子交换树脂不同,螯合树脂在吸附溶液中的金属离子时没有离子交换,而是高分子上多配位官能团与金属离子形成络合物。如亚胺二乙酸树脂在弱酸性和中性范围内,与二价金属离子形成了1:1的络合物。亚胺二乙酸为螯合官能团。我们称这种树脂为螯合树脂。
螯合树脂的分类:
从结构看,螯合树脂分为两大类。一类是螯合基团作为高分子的侧基,另一类是鳌合基团在高分子主链上。
1.螯合基团在侧基上,螯合基团作为高分子侧基。L为配位基,Mn+为金属离子。
2. 螯合基团在主链上,螯合基团在高分子主链上
螯合树脂的合成:
1.先合成含有螯合基团的单体,经过自由基聚合或逐步聚合等方法进行合成。
2.利用合成的或天然的高分子,通过高分子反应引人具有螯合功能的侧基来合成螯合树脂。
在螯合树脂中,配位原子主要有O、N、P、S、As、Se等其中O、N、S尤为重要。
应用领域
1. 金属回收:螯合树脂广泛应用于金属回收领域,特别是铜、镍和钴的湿法冶金生产。通过高选择性地吸附金属离子,实现金属的回收和提纯。
2. 采矿行业:在采矿过程中,可用于处理含金属离子的废水,实现金属的清除和回收,降低环境污染。
3. 化工行业:螯合树脂在化工行业中也有广泛的应用,如催化剂的制备、金属离子的分离和提纯等。
4. 环保领域:该螯合树脂可用于处理工业废水中的重金属离子,实现重金属的清除,保护水资源。
5. 其他领域:还可应用于食品、医药、电子等行业,用于金属离子的分离和提纯。
总之,螯合树脂在金属回收、提纯等领域具有显著优势,为实现可持续发展目标提供了有力支持。随着环保意识的不断提高,该螯合树脂在未来将具有更广泛的应用前景。
再生准备
1. 树脂筛选:,需要对螯合树脂进行筛选,去除其中的杂质和破碎颗粒。这可以通过筛网或离心机实现。
2. 树脂洗涤:将筛选后的树脂用去离子水进行洗涤,去除表面的悬浮物和可溶性盐类,以防止再生过程中产生二次污染。
3. 树脂预处理:对于一些特殊类型的树脂,可能需要进行预处理,如调节pH值、加入特定的化学物质等,以提高再生效果。
螯合树脂具有的稳定性。在水处理过程中,树脂经常受到各种化学物质的侵蚀和污染物的侵害,如有机物、悬浮物和微生物等。这些污染物会降低树脂的交换能力和处理效果。而树脂具有出色的化学稳定性和耐污染性,能够抵抗这些侵害,保持其交换性能的稳定。这使得树脂在实际应用中具有更长的使用寿命,减少了对树脂的维护和更换频率。
螯合树脂在锂电池废水处理中的应用
在锂电池的制造过程中,会产生含有镍、钴、锰等重金属离子的废水。这些物质对人体和环境都具有的危害,因此需要对其进行有效的处理。螯合树脂可以对这些重金属离子进行高选择性地吸附和去除,从而实现废水的净化。此外,螯合树脂还可以去除废水中的有机物,进一步提高废水的处理效果。
相较于传统的物理化学方法,螯合树脂在新能源锂电池废水处理中具有以下优势:
1. 高选择性:螯合树脂能够高选择性地吸附和去除重金属离子,避免了对其他物质的干扰,提高了处理效果。
2. 性:螯合树脂的处理,能够快速地去除废水中的重金属离子和有机物,缩短了处理时间。
3. 稳定性:螯合树脂具有较好的耐酸碱、耐氧化还原性能,能够在不同的环境条件下保持稳定的处理效果。
4. 可再生性:螯合树脂可以通过特定的再生方法进行再生利用,降低了处理成本。
5. 环保性:螯合树脂的使用不会产生二次污染,符合绿色环保的理念。
Lewatit MonoPlus S 108 是一类基于苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的具有均一尺寸(单分散)颗粒的强酸性凝胶型阳离子交换树脂,是 S100 的升级代替产品,其可用于所有的去矿物化应用。均匀的颗粒具有化学稳定性和渗透稳定性。与标准粒径树脂比较,其的单分散性(均已系数大为1.1)以及非常低的树脂粉末含量(<0.315mm 大含量为 0.1%)使其有特别低的压力损失。