富鉀液中鈣的脫除研究.pdf

1、　　富鉀液是海水提鉀工藝的中間產(chǎn)品，用來(lái)進(jìn)一步提取鉀鹽或鉀肥。富鉀液中的鈣離子在溫度較高或者濃度較高時(shí)容易使設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常使用。因此，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄈコ烩浺褐械拟}離子，有利于進(jìn)行氯化鉀產(chǎn)品的提純。
　　通過(guò)比較LSC-500、D152、D401、D418、001×7和001×14.5型六種離子交換樹(shù)脂對(duì)富鉀液中鈣離子的吸附量，得出LSC-500型樹(shù)脂對(duì)鈣離子的吸附量最高，故選用LSC-500型樹(shù)脂對(duì)富鉀液中的

2、鈣離子進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，考察了樹(shù)脂用量、溶液 pH 值、反應(yīng)時(shí)間、溫度和流速等因素對(duì)富鉀液中鈣離子的去除效果的影響及合適的洗脫、再生條件，并分別從靜態(tài)吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度，探討了樹(shù)脂對(duì)富鉀液中鈣離子的吸附特性。
　　靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：LSC-500型樹(shù)脂對(duì)富鉀液中鈣離子有較高的吸附量，在298K下， LSC-500樹(shù)脂對(duì)鈣離子的靜態(tài)飽和吸附量為23.42mg/g；當(dāng)樹(shù)脂用量為4g/100mL富鉀液、溶液pH值為6(即

3、溶液的自然pH值)、反應(yīng)時(shí)間為180min、溫度為65℃時(shí)為最佳的操作條件，此時(shí)樹(shù)脂對(duì)鈣離子的脫除率達(dá)到92.86%。
　　動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：富鉀液的進(jìn)料流速選用2mL/min較為合適；吸附飽和的樹(shù)脂通入3倍樹(shù)脂體積的1.5mol/L的HCl溶液，以1mL/min的流速進(jìn)行洗脫，洗脫率高達(dá)95.39%；洗脫完全的樹(shù)脂通入2.5倍樹(shù)脂體積的1mol/L的NaOH溶液，以3mL/min的流速進(jìn)行再生可使樹(shù)脂重復(fù)利用；在確定的吸附、洗

4、脫和再生條件下，樹(shù)脂對(duì)鈣離子的吸附性能穩(wěn)定，再生率均在 96%以上，并且樹(shù)脂反復(fù)使用 10 次后沒(méi)有明顯的破碎現(xiàn)象，說(shuō)明樹(shù)脂可多次重復(fù)使用。
　　熱力學(xué)研究結(jié)果表明：Langmuir等溫吸附方程相比于Freundlich等溫吸附方程能更好地描述LSC-500樹(shù)脂對(duì)鈣離子的吸附過(guò)程，此吸附反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行(△G<0)，并且是熵增加(△S>0)的吸熱(△H>0)反應(yīng)；動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型，液膜擴(kuò)散是L