大孔离子交换树脂,强碱阴离子交换树脂
离子交换树脂在制备硅溶胶中的应用
阳离子交换树脂采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂；阴离子交换树指采用弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。将模数为3.5的硅酸钠溶液用水稀调整至含SiO24%，Na201.15%；将液通过填装阳离子交换树脂的闪换柱，得含SIO23.6%，NA200.005%，SiO2/Na2O摩尔比703，PH值2.5的硅酸胶稀液。离子交换是一个平衡反应，反应的过程是：当把含有Na+的硅酸溶液通过交换树指时Na+取代了阳离子交换树脂上的H+。于是水玻璃中的Na+已被除去，H+阳离子与硅离子与硅酸钠中的SiO3生成具有活性的硅溶胶稀溶液流出。
离子交换树脂在胶原蛋白溶液中脱色的应用
胶原蛋白（也称胶原）是细胞外基质的一种结构蛋白质，英文名“collagen”，由希腊文演化而来，多糖蛋白，呈白色，含有少量的半乳糖和葡萄糖，是细胞外基质（ECM）的主要成分，约占胶原纤维固体物的85%。胶原蛋白是动物体中普遍存在的一种大分子蛋白，主要存在于动物的结缔组织（骨、软骨、皮肤、腱、韧等）中，占哺乳动物体内蛋白质的25%～30%，相当于体重的6%。在许多海洋生物，如鱼类的皮，占其蛋白质含量甚至高达80%以上。对机体和脏器起着支持、保护、结合以及形成界隔等作用。除了生物力学方面的以外，还具有诸如信号转导、生长因子与细胞因子的运输等功能。
畜禽源动物组织一直是人们获取天然胶原蛋白及其胶原肽的主要途径，但由于疯牛病（BSM）、口蹄疫（FMD）、禽流感等疾病的发生，使人们对陆生哺乳动物胶原蛋白及其制品的安全性产生了质疑，另外来源于牲畜的胶原蛋白在信仰伊斯兰教等地区的应用受到了限制。正在逐步转向海洋生物中开发胶原蛋白。虽然欧洲食品安全局（EFSA）已证实了即使是动物骨骼来源的胶原蛋白也是安全的，不存在感染疯牛病和其它相关疾病的可能。
由于氨基酸组成和交联度等方面的差异，使得水产动物尤其是其加工废弃物——皮、骨、鳞中所含有的丰富的胶原蛋白具有很多牲畜胶原蛋白所没有的优点，如一定的凝胶性、高度的分散性、低粘度性、吸水性、持水性以及乳化性等，另外人们发现来源于海洋动物的胶原蛋白在一些方面明显优于陆生动物的胶原蛋白，比如具有低抗原性、低过敏性、变性温度低、可溶性高、易被蛋白酶水解等特性。因此水产胶原蛋白可能逐步替代陆生动物胶原蛋白。
胶原蛋白种类较多，常见类型为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅴ型和Ⅺ型，胶原蛋白因具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，比如低抗原性、在体内易被人体吸收、能促进细胞成活与生长、促进血小板凝结等在食品、医药、组织工程、化妆品等领域获得广泛的应用。它不仅可以作为保健食品、美容产品、包装材料，还可以作为食品添加剂应用在肉制品改良、冷冻食品、饮料、糕点以及乳制品等中。在医学领域中，胶原蛋白由于具有低原性、纤维的再形成性、强的机械性能和生物可降解性等优点，可制成胶原海绵、胶原膜、人工皮肤、固定化美酶载体和胶囊等。中国传统的胶原保健品“阿胶”主要是以驴皮为原料（其实就是驴皮中所含胶原蛋白），经特殊的工艺生产出来的，具有较高的滋补保健作用，有中药三宝之一的美誉。
不管采用以上哪种途径提取胶原蛋白，都会存在原料料液中的色素超标，盐分超标，如从海洋动物等水产品中提取往往还存在重金属离子超标，这对产品质量及后续使用的效果造成了很大的影响。我公司经过大量实验并成功开发的离子交换树脂及大孔吸附剂可以从胶原蛋白料液的脱色脱盐及去除腥味，并达到了非常不错的效果。
SL451离子交换法处理含铬废水
SL451离子交换法处理含铬废水
重铬酸钠、铬酸酐等铬盐类产品是广泛应用于电镀、颜料、制革、医药、冶金及化工等行业的重要化工原料。在国民经济建设中占有十分重要的地位。但是在生产铬盐产品的过程中，产生的大量含铬废水，如不妥善处理，任意排放，将会污染江河水源及环境。当水中六价铬的到一定程度时，对人类、畜牧、鱼类、农作物等均有害。因此，消除含铬废水的污染，对保护环境，造福人民，发展经济和实现四个现代化都具有很大的意义。
目前，国内外对含铬废水的处理，一般采用的方法有硫酸亚铁—石灰法、钡盐法、二氧化硫法，亚硫酸钠法，电解法和离子交换法等。其中除离子交换法外，均要产生大量含有三价铬的污水（三价铬也是有毒物质）。既难于处理，且对铬的资源不能进行回收和利用。
现采用大孔型SL451弱碱性阴离子交换树脂处理含铬废水，不仅处理的水质较好，符合国家排放标准，而且还能回收利用大量铬的化合物。
SL451与普通凝胶型离子交换树脂相比，具有更强的抗污染能力和更广泛的适应性。机械强度好，有弹性，不易被具有氧化性的离子所破坏，也不易因膨胀收缩而破坏结构，网孔不容易受有机物污染和容易吸附与再生容易等优点。
SL451弱碱性阴离子交换树脂主要性能
指标名称 指标
外观 乳白色不透明球状颗粒
功能基团 -N(CH3)2·H2O
出厂型式 游离胺型
含水量 % 48～58
质量全交换容量 mmol/g(干) ≥4.80
体积全交换容量 mmol/ml ≥1.4
湿真密度 g/ml 1.03～1.06
湿视密度 g/ml 0.65～0.72
渗磨圆球率 % ≥90
范围粒度 % 常规型(0.315～1.25mm) ≥95
温度 ℃ 60
PH值 0～4
膨胀率 % ≤20
二、基本原理及工艺流程
1. 基本原理
离子交换法处理含铬废水，是利用离子交换树脂的活性基团的交换作用吸附废水中的铬酸根(CrO42-)和重铬酸根(Cr2O72-)离子，去除有害的Cr6+离子，待树脂吸附饱和后，用氢氧化钠和氯化钠组成的再生剂进行再生，以达到回收铬化合物的目的。由于CrO42-和Cr2O72-都是强氧化剂，故我厂选用的是抗氧化性能强、交换容量较高的SL451大孔弱碱性叔胺型阴离子交换树脂。
在处理过程中，先将树脂转成氯型可获得较高的交换容量，氯型阴树脂的工作交换容量一般为900毫克当量/毫升，其反应方程式表示如下：
转型：R-OH + Cl- R- Cl + OH –
当含铬废水通入交换柱时，氯型阴树脂对重铬酸根和铬酸根离子进行吸附，其反应方程式为：
运行：2R-Cl + Cr2O72- R2- Cr2O7 + 2Cl –
当树脂达全饱和后（双阴柱串联法）用组成的再生剂进行再生处理，其反应方程式如下：
再生：R2- Cr2O7+ 2OH- 2R- OH + Cr2O72-
由此得到的洗脱液—铬酸钠溶液，可用于制备鞣革剂盐基性硫酸铬。
再生后的树脂，经洗涤转型后重复吸附。
离子交换树脂对氰化物浸出液或矿浆中回收金的应用
SL408是一种在大孔结构的苯乙烯骨架上带有强、弱碱基团的阴离子交换树脂。该产品特殊的骨架结构，使之具有比其它弱碱阴树脂更耐磨的机械强度和抗酸碱渗透压强度等特性，树脂的磨损很小，年破损率在10%以下。SL408树脂因同时含有强弱碱两种功能基团及较大比表面积，使其在复杂的黄金浸出液体系中具有更快的交换速度和更高的吸附容量。
二、理化性能指标：
指标名称 指 标
外 观 乳白色至淡黄色不透明球状颗粒
骨 架 苯乙烯系
出厂型式 游离胺型
含水量 % 50.0~60.0
质量全交换容量 mmol/g ≥ 4.80
强碱基团比例 % 20~30
体积全交换容量 mmol/ml ≥ 1.35
湿真密度 g/ml 1.05~1.12
湿视密度 g/ml 0.65~0.75
渗磨圆球率 % ≥ 90.0
范围粒度 % （0.80～1.40mm） ≥ 95.0
转型膨胀率（OH- →Cl-）% ≤ 20.0
三、工作原理：
我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金生产企业星罗棋布，覆盖面大，故黄金选冶技术。尽管硫脲是一种毒性较小的浸提剂和解吸剂，但因为成本原因，目前世界上新建的应用离子交换湿法提金工艺的金矿中，约有80％仍采用氰化物浸取，阴离子交换树脂吸附，用氰化物或硫脲溶液解吸。
从氰化物浸出液或矿浆中回收金，工业生产有较为成熟的三大工艺，即锌粉置换工艺、活性炭吸附工艺和离子交换树脂工艺。其中离子交换树脂工艺以其的物理和化学性能成为后来居上者，得到迅速发展。生产实践证明，离子交换树脂的吸附容量高、吸附速度快，树脂的机械强度高、磨损小，消耗量仅为25克／吨；吸附矿浆浓度比炭浆法高出5％~7％。
含氰尾矿浆流经树脂层时发生的反应如下：
R-SO4 ＋ Au（CN）2- → R-Au（CN）＋ SO42-
在树脂吸附饱和后，即当流出液中CN-超标时，对树脂进行酸洗，由于树脂上吸附有多种金属，洗脱液使用硫酸和硫脲的混合物，通过改变硫酸和硫脲的浓度来达到将吸附的金属氰化物分级洗脱下来，使用硫酸自下而上通过离子交换树脂床，即可使树脂上的重金属和氰化物被洗脱下来，金以阳离子形式存在于洗脱液中，再通过电极法将金洗脱液转化成黄金。用类似于酸化回收的装置回收法的装置回收HCN，然后大部分洗液进行再生并重复用于洗脱。回收的NaCN用于氰化工段，少量洗脱液经过中和沉淀出重金属离子后排出。
离子交换树脂在植物胶中除盐的应用
SL354是一类大孔型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。该产品具有比其它弱碱阴树脂更大的孔径和比表面积，能吸附大量的高分子有机物，一般吸附率可达80~95%，且洗脱率在95%以上，与强酸阳树脂串联使用，对植物胶稀释液的除盐具有明显效果。
二、理化性能指标：
指标名称 指 标
外 观 乳白色至淡黄色不透明球状颗粒
骨 架 苯乙烯-二乙烯苯
功能基团 叔胺基
出厂型式 游离胺型
含 水 量 % 48 ~ 58
质量全交换容量 mmol/g ≥ 4.80
体积全交换容量 mmol/ml ≥ 1.45
湿视密度 g/ml 1.03~1.06
湿真密度 g/ml 0.65~0.75
范围粒度 % （0.45~1.25mm）≥ 95.0
下限粒度 % （＜0.45mm） ≤ 1.0
均一系数 ≤ 1.60
渗磨圆球率 % ≥ 90.0
三、使用时参考指标：
指标名称 参考值
树脂层高 m 1.5~3.0
设计反洗空间 % 80~100
再生剂 NaOH
再生剂浓度 % 4~5
再生剂用量 m3/m3-R 1.8~2.2
再生接触时间 min 50~70
置换时间 min 30~50
淋洗流速 m/h 10~15
运行温度 ℃ 30~60
适用pH范围 0~7
四、运行操作方案：
操作 溶液 流速（BV/h） 用量（BV）
顶糖 清水 2.0~4.0 2.0~3.0
反洗 清水 2.0~4.0 2.5~3.0
再生 4~5%NaOH溶液 1.5~2.0 2.0~3.0
置换 蒸馏水或纯水 1.0~2.0 1.5~2.0
淋洗 蒸馏水或纯水 10~15 4.0~6.0
串洗 蒸馏水 10~15 4.0~6.0
运行 料液 2.0~4.0 30~60
备注：反洗开始时，流速宜小，待树脂全部松动后，再逐步增加反洗流速，观察到树脂充分展开后，稳定反洗流速，直到反洗出水澄清。
五、阴床运行漏泄曲线图：
六、新树脂的预处理方法：
1. 将树脂装入交换器中，用清水反洗树脂，至出水澄清为至。
2. 通入两倍树脂体积的8~10% 的NaCl + 4% NaOH 混合溶液，将树脂置于碱性食盐溶液中浸泡约24小时，然后用清水淋洗至排出水无色无味即可。
3. 先通入两倍树脂体积的约4% HCl溶液，用后一倍体积的溶液浸泡树脂8~24小时，用清水洗到pH为3左右。再通入两倍树脂体积的约4% NaOH溶液，用后一倍体积的溶液浸泡树脂8~24小时，用清水洗到pH为10左右。
离子交换树脂在电镀废水回收锰、铬中的应用
设计方案：
一、客户水质及要求
水量：100m3/h
基础含盐量高
锰离子：2g/L（换算离子摩尔浓度为2000÷55=36.36mmol/L）
重铬酸根：100mg/L（换算离子摩尔浓度为100÷216=0.46 mmol/L）
硫酸铵：2g/L
pH：3-4
回收锰离子阳柱
装填量：35m3
树脂型号：SL258
再生周期：5天
回收重铬酸根阴柱
装填量：10m3
树脂型号：SL451
再生周期：5天
二、离子交换柱的设计参数
1、SL258除锰阳离子交换器：
直径：Ф3000×2200(直径×树脂层高)
形式：压力式
设计压力：0.4Mpa
试验压力：0.6Mpa
正常流量：100.0m3/h
材质：碳钢衬胶
垫层：石英砂
树脂装填量：15.5m3
如再生周期为5天，流量为100.0m3/h，总制水量为5×24×100=12000m3。
一天离子交换柱周期制水量为（15.5×2000÷36.36=852.6m3）需要离子交换柱数量：12000÷852.6=14台，那么需要SL258树脂体积为217m3。
上述再生周期为5天，不合理，树脂用量太大。如果改为一天再生一次，1×24×100=2400m3，2400÷852.6=2.8台即3台，那么需要SL258树脂体积为46.5m3。
2、SL451除重铬酸根阴离子交换器：
直径：Ф2500×2200(直径×树脂层高)
形式：压力式
设计压力：0.4Mpa
试验压力：0.6Mpa
正常流量：100.0m3/h
材质：碳钢衬胶
垫层：石英砂
树脂装填量：10.8m3
如再生周期为5天，流量为100.0m3/h，总制水量为5×24×100=12000m3。
一天离子交换柱周期制水量为（10.8×800÷0.46=18782.6m3），所以需要离子交换柱数量：1台，那么需要SL451树脂体积为10.8m3。
注意：本项目中的SL451好选用本公司强度较好的SL408好，由于一般的SL451在硫酸根含量高的系统中，膨胀度较大，容易疲劳，影响树脂强度，易破碎，而且该系统的重铬酸根还有一定的氧化性。