阳离子交换树脂除铀除镭

❶ 如何预防树脂层被污染

离子交换树脂具有化学稳定性好、机械强度高、交换能力大等优点，因而在锅炉用水处理及除盐水、纯净水的生产中得到了广泛的应用。但在使用过程中，常出现清洗水不断增加，出水水质差，周期性制水量不断下降，颜色变深，树脂交换容量不断下降等现象。根据以上现象，可认定为树脂受到污染。如果不及时采取合理措施使其再生，就会造成树脂失效，甚至报废，影响正常生产。

笔者结合生产实践，谈谈造成树脂污染的原因、预防措施及处理方法。离子交换树脂表面被有机物等杂质覆盖或树脂内部的交换孔道被堵塞而使树脂的工作容量明显降低，但树脂结构无变化的现象叫树脂的污染

1 污染原因分析

1.1有机物引起的污染有机物主要是存在天然水中的腐殖酸、相对分子量从500～5000的高分子化合物及多元有机羧酸等，这些物质在水中往往带有负电，成为阴离子交换树脂污染的主要物质。这类污染从COD的监测中可检出。

1.2 油脂引起的污染水中往往含有油类物质，形成膜状物，堵塞或包裹了树脂的微孔，阻碍微孔中的活性集团进行离子交换。

1.3 胶体物质引起的污染水中胶体颗粒常带负离子，使阴离子树脂受到污染。胶体物质中以胶体硅对树1脂的危害最大，它吸附并聚合在树脂的表面上阻止交换。

1.4高价金属离子引起的污染水中的高价金属离子（如混凝剂中高价金属离子的后移等），如Al+、Fe3+等扩散进入阳离子交换树脂的内部，由于这些高价金属离子的交换势能高，与树脂中的固定离子SO3-牢固结合形成Al（SO3）

3、Fe（SO3）3等，从而使这些固定离子失去作用，丧失了离子交换能力。

1.5 再生剂不纯引起的污染再生剂往往混有很多杂质，如Fe3+、NaCI、Na2CO3等，对阴离子交换树脂的影响最为严重。

2 污染鉴别方法

2.1 查看树脂外观发生污染的树脂，从外观上看，颜色由透明的黄色（阳离子树脂）或乳白色（阴离子树脂）明显变深甚至成为黑色。

2.2 化验指标阴床出水电导率逐渐增加，pH值逐渐下降（可低至5.4-5.7）。因为再生时未除去的有机物，在恢复运行时会游离出来而进入水中。

2.3 分析树脂中的铁含量由于铁污染最为常见，可分析树脂中的铁含量，如果Fe＜0.01%,没有受到铁污染；如果Fe＞0.1%，表示受到严重污染。

2.4 浸泡检验用清水浸泡树脂，观察水面“颜色”，如果有“彩色”出现，说明受到油类物质的污染。 由于树脂受污染的因素不是单独存在的，往往是交叉互现，多种原因累积叠加，所以出现问题时，要进行全方位的检查鉴别，防止顾此失彼；同时，在采取再生措施时，也应考虑全面，认真检查各个环节，确保没有纰漏。

3 防止污染的措施要防止树脂遭受污染，必须控制好各项水处理工艺指标，层层把关，严格注意以下问题：

3.1 混凝剂的选择要搞好混凝澄清处理，必须正确选择混凝剂，并由实验确定药剂最佳投放量，防止铝盐、铁盐后移，严格控制砂滤器、活性炭过滤器出水中的浊度。Al3+、Fe3+要小于0.3 mol/L；化学需氧量COD小于1 mol/L。并通过活性炭过滤来吸附有机物质。

3.2 控制氯的含量搞好预处理的杀菌灭藻工作，控制好进入阳离子交换器前的余氯量。

3.3 防止再生剂被污染为了防止再生剂中的杂质对树脂引起污染，除了选用优质的再生剂外，对再生剂的运输和储存过程中的容器要采取防腐措施，防止铁锈、有机涂层脱落污染。

3.4 防止油污染对于可能接触树脂的压缩空气，要净化除油，防止带入油雾；对水源吸水口附近，防止油污染。3.5 吹吸树脂定期用压缩空气吹洗树脂，以除去悬浮物、有机物和铁等。

4 再生处理方法虽然可以采用各种措施来防止树脂受到污染，但经过一段时间运行后，树脂有时还会受到污染，这是除盐水处理中常见的，这时可采取以下方法对其进行再生

4.1 阴离子树脂的再生实际生产中，阴离子树脂最容易受污染，污染程度也最为严重。当阴离子树脂受污染时，可用碱性食盐水进行处理，其操作参数要求见表1。

表1 阴离子再生操作参数指标编号项目参数值1食盐水浓度10%2pH值103浸泡方式35-45；48h4循环流动方式流速2.6m/h;24h 碱性食盐水法处理过程中加入烧碱可以增加腐殖酸之类物质的溶解度，并以NaCl与NaOH之比为5的配方来调节pH值为10，此法能除去95%以上的有机物质，如能适当加热，效果更好。当严重污染时，在碱性食盐水的溶液中加入适量的次氯酸钠（一般浓度小于0.5%），来氧化腐殖酸有机物，使其分解。

4.2 阳离子树脂的再生如是阳离子树脂受到污染，可用酸或食盐水除去污染物，其操作参数要求见表2：表2 阳离子再生操作参数指标编号项目参数值再生液浓度10%HCI15% NaCI2浸泡方式8 h32 h3循环流动方式流速2m/h;4h流速2m/h;16h

4.3 受铁质污染的树脂再生当受到铁杂质污染时，可采用盐酸-食盐-亚硫酸钠再生法：将4%的盐酸、4%的食盐和0.08%的亚硫酸钠混合液加入铁中毒树脂中充分浸泡。盐酸与食盐的作用同上。Na2SO3中的SO32-把Fe3+还原成Fe2+从而减少树脂对Fe3+的结合，且反应生成的H+又能促进Fe2O3·xH2O的溶解，反应式为：SO32- + 2Fe3+ + H2O = SO42- + 2Fe3+ + 2H+ 最后再将氢钠混合型树脂转化成钠型树脂即可投入使用。需要注意的是，Na2SO3的浓度应由实验确定，一般其质量分数不应大于 0.1%，因为Na2SO3浓度过高，易产生SO2气体，此外产生的SO42—浓度增大，会产生CaSO4沉淀。

❷ 璋佺煡閬撴湁鍏抽暛鐨勮祫鏂

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❸ 分离和富集

钍和其他伴生元素的分离可用沉淀、萃取、离子交换和萃取色层等方法。

钍的沉淀分离方法很多。苛性碱、氢氧化铵、吡啶、六次甲基四胺都能使钍生成白色氢氧化物沉淀。小量钍可以用铝、铁为聚集剂，沉淀在pH3.5即开始形成，不溶于过量试剂。与钍形成配合物的有机酸如酒石酸等不应存在。此法可将钍与碱金属、碱土金属、锌、镍、铜、银等元素分离，用吡啶或六次甲基四胺还可将钍与稀土分离。在0.5～1.3mol/L硝酸或盐酸介质中，草酸浓度为10～50g/L时，钍成草酸盐沉淀而与铁、铝、锆、钛等元素分离，铀(Ⅵ)、稀土、钙同时沉淀。少量钍可用稀土和钙做聚集剂。草酸钍不溶于水和稀酸，但溶于过量的草酸铵溶液中。在pH≥1.5时，过氧化氢能沉淀钍为过氧化钍而与碱金属、钛、铀、锡、铍、稀土等元素分离，铈部分共沉淀。在6mol/L硝酸溶液中可用碘酸盐沉淀大量钍，在0.5～1mol/L硝酸溶液中，以亚汞为聚集剂，可用碘酸盐沉淀微量钍，铀(Ⅳ)、铈(Ⅲ)及稀土元素等不沉淀，钛、锆、铁、铌、钽、铀(Ⅳ)和铈(Ⅳ)同时被沉淀。碘酸钍不溶于过量试剂及强酸中，能溶于还原性酸中(如盐酸)。在稀盐酸溶液中，氢氟酸能将钍沉淀，成难溶的氟化钍，稀土元素同时被沉淀，与铌、钽、锆、钛、钨等元素分离。大量氟化铵存在时能使钪分离，氟化钍能溶于硼酸和硝酸中。在pH2～2.8的盐酸或硝酸介质中，有机试剂如苯甲酸、间-硝基苯甲酸等都能沉淀钍，与铍、锰、锌、镍、钴、铀、碱土金属等元素分离，严格控制溶液的酸度可与稀土元素定量分离。

萃取分离方法，适用于微量钍的分离。在饱和硝酸铝的1.5mol/L硝酸溶液中，用异丙叉丙酮［即异丙烯基丙酮(CH₃)₂C=CHCOCH₃］萃取钍，除铀，钒及少量锆以外，几乎能与所有伴生元素分离。在pH>1的硝酸溶液中用等体积的0.25mol/LTTA(噻吩甲酰三氟丙酮)的苯溶液萃取钍，钋(Po)同时被萃取。另外在适当的介质中，磷酸三丁酯亦能萃取钍，与铀、镭等分离。在钍的3mol/LHCl溶液中用5g/L苯甲酰苯胲-三氯甲烷萃取钛使与钍分离。

萃取色层分离方法，同样也适用于微量钍的分离和富集。目前胺类萃取剂，N₂₆₃(氯化三辛基甲基胺)、N₂₃₅(三正辛胺)、N₁₀₂₃(国产胺型萃取剂);中性配位剂，P₃₅₀(甲基磷酸二甲庚酯)、TBP(磷酸三丁酯)、CL-TBP萃淋树脂(苯乙烯-二乙烯苯为骨架，含有60%TBP共聚物)、5208萃淋树脂(异烷基磷酸二丁酯);酸性配位剂，P₅₀₇(2-乙基己基磷酸单2-乙基己酯)等结合载体聚三氟氯乙烯粉、聚四氟乙烯粉、硅烷化硅球、DA₂₀₁大孔吸附树脂(二乙基苯-丙烯腈共聚物)、X-5型大孔吸附树脂(聚二乙烯苯)、交联聚甲基丙烯酸型树脂和泡沫塑料等组成固定相，均能达到在一定浓度的硝酸溶液中富集钍分离钛、锆、铀、稀土等干扰离子。在分析实践中应用较好的是N₂₆₃、P₃₅₀、CL-TBP萃淋树脂和5208萃淋树脂等。N₂₀₃和X-5型聚二乙烯苯或DA₂₀₁树脂组成固定相，用2mol/LHNO₃(1～7mol/L)上柱液通过色层柱，从而使钍与大量铀、锆、磷、铁和稀土等分离，最后用4～5mol/LHCl淋洗钍。P₃₅₀与X-5型聚二乙烯苯组成的固定相，以2.5mol/LHNO₃(1.5～9.0mol/L)介质上柱可使钍与大量铁、铝、钙、镁、钼、铜，钛、稀土等元素分离，最后以5mol/LHCl解脱钍。CL-TBP萃淋树脂是在4mol/LHNO₃(3～8mol/L)中富集钍与稀土、铌、钽等杂质分离，最后用3～5mol/LHCl解脱钍。5208萃淋树脂是在0.1～6mol/LHNO₃中富集钍与大量铀、钛、锆、锌、钼(Ⅵ)、砷(Ⅴ)、稀土元素等分离，最后用0.1～6mol/LHCl淋洗解脱钍。

离子交换分离方法，也适用于微量钍的分离。在2～7mol/LHCl介质中，钛、锆、铀、稀土等在743大孔阳离子交换树脂上的分配系数与钍差别较大。因此，适用于钍与许多元素的分离，特别适用于钍与高量钛、锆和稀土元素的分离。根据试样中钛，锆和稀土元素含量的不同，可先用4mol/L或2mol/LHCl淋洗除去这些元素，用氯化铵溶液淋洗，使氢型阳离子交换树脂转变为铵型，最后以草酸铵溶液淋洗钍，用光度法测定钍。也有在8mol/LHNO₃介质中，用742大孔阴离子交换树脂富集钍，分离铀和稀土等干扰，最后以水解脱钍，光度法完成测定。

❹ 阳离子交换树脂一般使用寿命是多长时间

树脂的正常使用寿命一般为3年
不过有些非正常环境下使用的树脂可能就是一次性的
比如说回收金银的等贵金属的树脂

❺ 水硬度高怎么处理

想要降低水的硬度，最简单的方法就是煮沸。在加热的过程中，硬水中的钙、镁等离子会沉淀，形成水垢。水中的钙、镁离子含量低了，水的硬度也就降低了。此外，市面上有些净水器也可以吸附硬水中的钙、镁离子，从而达到软化水质的目的。

现代技术的发展，反渗透已经基本渗透到民用、工业领域。反渗透的核心组件是一种称作反渗透膜的人工合成材料，能够实现降低水中各种离子，实现硬度的降低。

不过反渗透不仅仅降低的是硬度，而是去除离子，生产“去离子水”也就是所谓纯净水。饮用纯净水已经普通用该方法生产，生产速度比蒸馏快，成本低。

(5)阳离子交换树脂除铀除镭扩展阅读

中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓"水土不服"，就是这个意思。如用硬水烹调鱼肉、蔬菜，常因不易煮熟而破坏或降低营养价值。

而硬水泡茶会改变茶的色香味而降低饮用价值。用硬水做豆腐不仅使产量降低、而且会影响豆腐的营养成分。硬水问题也使工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。

硬水（未处理过）中的钙离子很轻易结成固体碳酸钙（即水垢），它会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结出的水垢斑块、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低、洗浴后皮肤粗糙、头发凌乱无光泽、洗出来的衣服暗黑僵硬等。其中以对皮肤和衣物的伤害为甚。

❻ 有必要用阳离子交换树脂吗

使用离子交换树脂进行工业水净化和分离可能很复杂，特别是对于那些不熟悉离子交换树脂以及它们如何工作的人。如何正在选择使用阴阳离子交换树脂，本文为您简化了相似之处和不同之处，并概述了您在寻求时应该了解的一些基本信息。了解这些离子交换基础知识。

阳离子和阴离子交换树脂是如何相似的

阳离子和阴离子交换树脂都是小的，多孔的塑料珠（直径约为0.5mm，变化），用特定的电荷固定。这种“固定”电荷不能被去除，并且是树脂交联化妆或结构的一部分。每个树脂珠粒还必须含有能够进出珠子的中和抗衡离子，在离子交换过程中（当水溶液通过珠子和离子交换时）被相似电荷的离子取代发生，去除不需要的污染物）。

阳离子和阴离子交换树脂是如何不同的

阳离子树脂和阴离子树脂之间的主要区别在于一个带正电荷（阳离子）而另一个带负电荷（阴离子）。这使得它们可用于去除不同类型的污染物（其也将根据其尺寸和化学组成而变化）。阳离子和阴离子树脂珠可以一起使用（混床配置）或在单独的容器（双床配置）中使用，这取决于设施的需要以及是否需要完全去除带正电荷和带负电的离子。

尽管阴离子和阳离子交换树脂是用于离子交换的主要两类树脂，但标准水处理有四种主要类型，包括：

强碱阴离子交换树脂

弱碱阴离子交换树脂

强酸阳离子交换树脂

弱酸性阳离子交换树脂

在选择使用阴/阳离子交换树脂前应了解它们的作用

强碱阴离子交换树脂

强碱阴离子交换树脂通常用于脱矿质，脱碱和脱硅，以及根据树脂的类型去除总有机碳（TOC）或其他有机物 。它们有多种类型，每种都有一系列独特的优点和限制，但一般而言，强碱阴离子交换树脂的强度足以去除强酸和弱酸（包括碳酸和硅酸）。

弱碱阴离子交换树脂

弱碱阴离子交换树脂通常与SBA单元配对用于脱矿质应用，因为它们仅去除与强酸（如氯化物和硫酸盐）相关的阴离子，并且不会除去弱酸（如二氧化碳和二氧化硅）。这对于希望除去较强的酸同时留下较弱的酸的设施是有益的，但通常，强碱和弱碱阴离子交换树脂通常联合使用以完成更彻底的脱矿质过程。

强酸阳离子交换树脂

强酸阳离子交换树脂是最广泛使用的树脂之一，特别是用于软化应用，因为它们可有效地完全去除硬度离子，例如 镁（Mg +） 或钙（Ca 2+）。某些种类的强酸阳离子交换树脂也已开发用于要求从饮用水或其他物流中除去钡和镭的应用。强酸阳离子交换树脂可被氧化剂损坏并被铁或锰污染，因此必须小心避免树脂暴露于这些材料。

弱酸性阳离子交换树脂

弱酸性阳离子交换树脂除去与碱度（临时硬度）相关的阳离子，并用于脱矿质和脱碱应用。另外，弱酸性阳离子交换树脂往往具有相对高的抗氧化性和机械耐久性，使其成为含有氧化剂如过氧化氢和氯的物流的良好选择。

正确地选择使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可以为节省不必要的成本，有效地除去和分离溶液中不需要的离子，从而使整个水处理系统更好更高效的运作。