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离子交换在钒行业的运用
发布时间：2023-06-30 02:45:46㈠ 回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），最新一种离子交换法回收钒工艺，主要流程如下：部
（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，铝热反应中铝为还原剂，则金属的氧化物被还原，在反应中作氧化剂，所以氧化剂为V2O5，
故答案为：V2O5 ；
（2）废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣，由于V2O5为难溶物，所以滤液中含钒的主要成分为VOSO4，
故答案为：VOSO4 ；
（3）反应①的目的是把难溶的五氧化二钒还原为溶于水的VOSO4，该反应的化学方程式为：V2O5+Na2SO3+2H2SO4═VOSO4+Na2SO4+2H2O；工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度，根据沉钒率与沉淀温度的图象可知，在80℃时沉矾率最高为98%，再根据氯化铵系数与沉钒率可知，氯化铵系数为4时沉钒率最高，所以最佳控制氯化铵系数和温度分别为：4，80℃，
故答案为：V2O5+Na2SO3+2H2SO4═VOSO4+Na2SO4+2H2O；4；80℃；
（4）2VO2++H2C2O4+2H+═2VOn++2CO2↑+mH2O，根据电荷守恒，2n=1×2+1×2，解得n=2；再根据氢原子质量守恒看得：2+2=2m，则m=2，
故答案为：2；2．
国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。
其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用干饮用水的处理。另外还有冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。
使用较多的方法主要是化学沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化学沉淀法一般用于处理高浓度含氟废水，由于操作简单，低成本效果好，因此使用较为广泛。与化学沉淀法相反，混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理，高浓度含氟废水首先要经过化学沉淀法经过一级处理，然后采用混凝沉降法进行再次去氟。吸附法主要适用于水量较小的饮用水的深度处理，相对来说处理费用高，而且操作比较烦琐。当然，其它的一些方法各有各的使用领域和优势。
㈢ 离子交换法在废水处理中有哪些应用
在废水处理中，离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质，回收有价值化学品、重金属和稀有元素，或为了实现水资源的重复利用。主要用于处理电镀废水，如镀铬废水、镀镍废水、镀镉废水、镀金废水、镀银废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等，在胶片洗印废水中回收银、CD-2、CD-3等贵重化学药品，还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。
每升含铬数十至数百毫克的电镀废水首先经过过滤去除悬浮物，再经阳离子交换器除去金属离子，然后进入阴离子交换器除去Cr2O7-和Cr2O4- ，出水六价铬的含量小于0.5mg/L，还可作为清洗水循环使用。阴树脂用12%NaOH再生后，再生液含铬可高达17g/L，将此再生液H型阳离子交换器使Na2CrO4 转变成铬酸，再经蒸发浓缩7～8倍后，可返回电镀槽重新使用。
离子交换法处理电镀废水，第一个阳离子交换器的作用有两个，一是除去金属离子及杂质，减少对阴树脂的污染，因为重金属对树脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值，使六价格以Cr2O7- 存在，因为阴树脂Cr2O7- 的选择性大于Cr2O4- 和其他阴离子的选择性，而且交换一个Cr2O7- 除去两个Cr6+，面交换一个Cr2O4- 只能除去一个Cr6+。由于Cr2O7- 是强氧化剂，容易引起树脂的氧化性破坏，因此一定要选用化学稳定性较好的强碱性树脂
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㈣ 离子交换树脂吸附分离
在抄0.25mol/LH2SO4并含有少量过氧化氢的袭介质中钒不被阳离子交换树脂吸附，可与钪、钇、铀分离。
将含钒与铬的0.08mol/LHCl-6(6+94)%H2O2通过氯型树脂，铬通过交换柱而钒吸附于柱上，从而得到分离。
用硫酸根型树脂采用选择性洗脱可将铬(Ⅲ)、钒(Ⅴ)、钼(Ⅵ)、钨(Ⅵ)分离，先用0.05mol/LH2SO4-0.1%H2O2洗脱铬(Ⅲ)，再用0.5mol/LH2SO4-0.1%H2O2或1mol/L(NH4)2SO4-0.025mol/LH2SO4洗脱钒(Ⅴ)，而钼(Ⅵ)和钨(Ⅵ)仍留在吸附柱上。
㈤ 全钒液流电池的关键材料
1.钒电池电解液全钒最初，电解液是将VOSO4直接溶解于H2SO4中制得，但由于VOSO4价格较高，人们开始把目光转向其它钒化合物如V2O5、NH4VO3等。目前制备电解液的方法主要有两种：混合加热制备法和电解法。其中混合加热法适合于制取lmol/L电解液，电解法可制取3~5mol/L的电解液。
2.钒电池隔膜
钒电池的隔膜必须抑制正负极电解液中不同价态的钒离子的交叉混合，而不阻碍氢离子通过隔膜，传递电荷。这就要求选用具有良好导电性和较好选择透过性的离子交换膜，最好选用允许氢离子通过的阳离子交换膜。电池隔膜一般都以阳离子交换膜为主，也有用Nafion膜(Dupont)的，但后者价格较贵。对阳离子交换膜进行处理，提高亲水性、选择透过性和增长使用寿命，是提高钒电池效率的途径之一。全氟磺酸型离子交换膜是由杜邦公司率先研制成功，并以Nafion为其商标，是目前性能最好的一种离子交换膜。
3.钒电池电极材料
全钒液流电池要达到大容量的储能，必须实现若干个单电池的串联或者并联，这样除了端电极外，基本所有的电极都要求制成双极化电极。由于V02+的强氧化性及硫酸的强酸性，作为钒电池的电极材料必须具备耐强氧化和强酸性，电阻低，导电性能好，机械强度高，电化学活性好等特点。钒电池电极材料主要分为三类：金属类，如Pb，Ti等；炭素类，如石墨、碳布、碳毡等；复合材料类，如导电聚合物、高分子复合材料等。
㈥ 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。
㈦ 为回收利用废钒催化剂(含有V 2 O 5 、VOSO 4 及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的
| （分）（1）3V 2 O 5 +10Al
6V+5Al 2 O 3 (2分) （2）①V 2 O 5 +SO 3 2- +4H + ＝2VO 2+ +SO 4 2- +2H 2 O(3分)（3）NH 4 ＋ ＋VO 3 － ＝NH 4 VO 3 ↓(2分) （4）91%(3分) （5）①VO 2 ＋ ＋2H ＋ ＋e － ＝VO 2 ＋ ＋H 2 O(2分) ②参与正极反应和通过交换膜定向移动使电流通过溶液(2分)； 2mol(2分) ㈧ 哪种离子交换树脂对钒的吸附容量大
离子交换树脂法应用于电镀废水、酸洗废水或电子生产领域废水处理，根据回水溶液答的PH值，可以选择多款树脂，比如强酸性阳树脂（PH要求较苛刻，吸附范围相对较窄），大孔弱酸树脂（吸附能力大，但对PH有明确要求），螯合树脂（吸附力强，对PH应用范围广，但相对于前两者价格较高，但因为其双羧基的抓取能力，对二价金属离子的选择性吸附能力颇佳）。 ㈨ 离子交换树脂的用途是什么呢 离子交换树脂的用途： 1、用于水中的各种阴阳离子的去除。 2、离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的酿造、生物制品等工业装置上。 3、制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。 4、在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。 目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
(9)离子交换在钒行业的运用扩展阅读： 注意事项： 1、离子交换树脂含有一定水分，不宜露天存放，储运过程中应保持湿润，以免风干脱水，使树脂破碎，如贮存过程中树脂脱水了，应先用浓食盐水（10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放入水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。 2、冬季储运使用中，应保持在5-40℃的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量，若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水浓度可根据气温而定。 3、离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质，当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量，因此，新树脂在使用前必须进行预处理，一般先用水使树脂充分膨胀。 对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去，洗到近中性即可。如在医药制备中使用，须用乙醇浸泡处理。 与离子交换在钒行业的运用相关的资料
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