离子交换法在镍湿法冶金工艺中的运用

2019-04-26楼江鹏

中国金属通报 2019年12期

楼江鹏

（赣州腾远钴业新材料股份有限公司，江西赣州 341100）

离子交换法属于一种化学反应手段，主要是利用离子交换树脂稀溶液中某中离子交换到树脂上，进而实现分离的目的，得到最终想要的物质，为其生产提供了重要的支持。同时，近几年为了提升镍湿法冶金工艺生产的效率，逐渐将离子交换法应用到其中，通过离子交换法自身的优势，例如：分离效率高、离子交换树、脂可再生循环使用等优势，并且在一定程度上可以简化深镍湿法冶金生产的流程，提升镍湿法冶金工艺生产的效率，获取良好的经济效益，促进该行业的发展进程。

1 离子交换法分析

离子交换法主要是起到吸附和去除的作用，在我国冶金生产行业中有着有效的运用，其运用效果也是非常显著的。但是，离子交换法在镍湿法冶金工艺运用之前，需要对离子交换法的相关内容，进行初步的了解和掌握，这样才能确保离子交换法在镍湿法冶金工艺中的运用效果，那么具体的内容如下：

（1）一般情况下，硬水软化和去离子法在离子交换法中较为常用，可以很好的去除多余物质，得到可用的物质[1]。其中软化是水质硬度降解的一个前期处理过程，并且在处理完成以后，软化机内部的球状树脂，通过两个钠离子和钙离子、或者镁离子进行交换，这样在一定程度上可以保证离子交换法的使用效果。

（2）离子交换法主要是利用圆球性树脂进行过滤，那么在这个时候离子就会与固定树脂上的离子进行交换和处理，做到得到想要的物质。另外，离子交换法主要是利用氢离子交换的阳离子，利用氢氧根离子交换阴离子，并且在交换完成以后进行再生，对离子交换树脂上的杂质进行交换，进而生成化学反应。阴阳离子一般分别包装在不同离子交换床中，这样可以将阴阳离子进行有效的融合，并且生产一个离子交换床中，这样可以提升吸附和去除的效果。

（3）若是将离子交换法与其它纯化水质方式结合，那么离子交换法在整个处理阶段占据着非常重要的作用。离子交换法在运用的时时候，可以有效的将离子去除，但是有机生物和为生物是无法去除的。因此，基于这样的情况，可以利用树脂进行吸附，但是在利用树脂吸附的时候，需要分析所含有金属离子的浓度，并且对树脂溶液的添加进行严格的控制，这样才能保证良好的效果，进而实现最终的目的。

2 离子交换法的具体运用

为了有效提升镍湿法冶金工艺生产的效率，保证其生产的稳定性，逐渐将离子交换法运用到其中，下面就从低浓度生物浸出液、螯合树脂、特种无机离子交换树脂、阳离子交换树脂等方面，对离子交换法在镍湿法冶金工业中的具体运用，展开了分析和阐述。

2.1 阳离子交换树脂

离子交换法在镍湿法冶金工艺运用的时候，可以利用阳离子交换树脂展开，这样可以提升钴和镍的回收效率。就以镍湿法冶金工艺生产废水中Co2+，Ni2+和Cr3+等离子，一般情况树脂的加入量应当为0.6g/100ml，这样可以保证处理的效果达到最佳。同时，需要金属离子进行严格的控制，最大的浓度状态为200mg/l[2]。各个方面达到最佳状态以后，对吸附平衡时间进行严格的控制，通常情况下应当控制在1h即可。在吸附平衡阶段的时候，树脂上的硫酸功能会受到脱氢的作用，这时溶液的PH值就会产生一定的变化，一般会处于降低的状态。另外，在利用阳离子交换的时候，若是离子化合价处于相同的状态，那么就证明吸附程度也是非常好的，大大提升了镍湿法冶金工业生产的效率，获取良好的经济效益。

2.2 特种无机离子交换树脂

特种无机离子交换树脂是离子交换法在镍湿法冶金工艺运用中，经常会用到的运用方式，主要是利用基础材料为主，由于的这种材料具有一定的特殊性，例如：选择性相对较高、动力学性能相对较好、吸附能力相对较快、稳定性也相对较强等。同时，特种无机离子交换树脂一般去除Cu，Fe，Ca，Mg，Na，K等离子中，其运用效果是非常好的，也避免对周围环境造成影响。

2.3 螯合树脂

螯合树脂是离子交换法运用的一项重点内容，该物质属于一种大孔型苯乙烯一二乙烯基苯共聚物，可以有效吸附各种金属离子性能，并且树脂吸附的作用下，需要对金属离子的变化状态进行分析，这样可以避免任何异常现象得产生。同时，在利用螯合树脂进行分析的时候，可以通过静态吸附试验的方式，有效提升离子吸附镍离子的吸附量，另外，在利用螯合树脂的时候，可以通过树脂上功能基团对镍的多层吸附，实现良好的吸附效果[3]。但是，在利用螯合树脂的时候，若是浸出溶液的PH值相对较低的话，那么树脂对镍的吸附量也会相对较小，因此需要对树脂的PH值进行严格的控制，这样才能确保吸附镍、钴的效果。