離子交換法在鎳濕法冶金工藝中的運用

樓江鵬

（贛州騰遠鈷業(yè)新材料股份有限公司，江西 贛州 341100）

離子交換法屬于一種化學反應手段，主要是利用離子交換樹脂稀溶液中某中離子交換到樹脂上，進而實現(xiàn)分離的目的，得到最終想要的物質(zhì)，為其生產(chǎn)提供了重要的支持。同時，近幾年為了提升鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)的效率，逐漸將離子交換法應用到其中，通過離子交換法自身的優(yōu)勢，例如：分離效率高、離子交換樹、脂可再生循環(huán)使用等優(yōu)勢，并且在一定程度上可以簡化深鎳濕法冶金生產(chǎn)的流程，提升鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)的效率，獲取良好的經(jīng)濟效益，促進該行業(yè)的發(fā)展進程。

1 離子交換法分析

離子交換法主要是起到吸附和去除的作用，在我國冶金生產(chǎn)行業(yè)中有著有效的運用，其運用效果也是非常顯著的。但是，離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用之前，需要對離子交換法的相關內(nèi)容，進行初步的了解和掌握，這樣才能確保離子交換法在鎳濕法冶金工藝中的運用效果，那么具體的內(nèi)容如下：

（1）一般情況下，硬水軟化和去離子法在離子交換法中較為常用，可以很好的去除多余物質(zhì)，得到可用的物質(zhì)[1]。其中軟化是水質(zhì)硬度降解的一個前期處理過程，并且在處理完成以后，軟化機內(nèi)部的球狀樹脂，通過兩個鈉離子和鈣離子、或者鎂離子進行交換，這樣在一定程度上可以保證離子交換法的使用效果。

（2）離子交換法主要是利用圓球性樹脂進行過濾，那么在這個時候離子就會與固定樹脂上的離子進行交換和處理，做到得到想要的物質(zhì)。另外，離子交換法主要是利用氫離子交換的陽離子，利用氫氧根離子交換陰離子，并且在交換完成以后進行再生，對離子交換樹脂上的雜質(zhì)進行交換，進而生成化學反應。陰陽離子一般分別包裝在不同離子交換床中，這樣可以將陰陽離子進行有效的融合，并且生產(chǎn)一個離子交換床中，這樣可以提升吸附和去除的效果。

（3）若是將離子交換法與其它純化水質(zhì)方式結(jié)合，那么離子交換法在整個處理階段占據(jù)著非常重要的作用。離子交換法在運用的時時候，可以有效的將離子去除，但是有機生物和為生物是無法去除的。因此，基于這樣的情況，可以利用樹脂進行吸附，但是在利用樹脂吸附的時候，需要分析所含有金屬離子的濃度，并且對樹脂溶液的添加進行嚴格的控制，這樣才能保證良好的效果，進而實現(xiàn)最終的目的。

2 離子交換法的具體運用

為了有效提升鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)的效率，保證其生產(chǎn)的穩(wěn)定性，逐漸將離子交換法運用到其中，下面就從低濃度生物浸出液、螯合樹脂、特種無機離子交換樹脂、陽離子交換樹脂等方面，對離子交換法在鎳濕法冶金工業(yè)中的具體運用，展開了分析和闡述。

2.1 陽離子交換樹脂

離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用的時候，可以利用陽離子交換樹脂展開，這樣可以提升鈷和鎳的回收效率。就以鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)廢水中Co2+，Ni2+和Cr3+等離子，一般情況樹脂的加入量應當為0.6g/100ml，這樣可以保證處理的效果達到最佳。同時，需要金屬離子進行嚴格的控制，最大的濃度狀態(tài)為200mg/l[2]。各個方面達到最佳狀態(tài)以后，對吸附平衡時間進行嚴格的控制，通常情況下應當控制在1h即可。在吸附平衡階段的時候，樹脂上的硫酸功能會受到脫氫的作用，這時溶液的PH值就會產(chǎn)生一定的變化，一般會處于降低的狀態(tài)。另外，在利用陽離子交換的時候，若是離子化合價處于相同的狀態(tài)，那么就證明吸附程度也是非常好的，大大提升了鎳濕法冶金工業(yè)生產(chǎn)的效率，獲取良好的經(jīng)濟效益。

2.2 特種無機離子交換樹脂

特種無機離子交換樹脂是離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用中，經(jīng)常會用到的運用方式，主要是利用基礎材料為主，由于的這種材料具有一定的特殊性，例如：選擇性相對較高、動力學性能相對較好、吸附能力相對較快、穩(wěn)定性也相對較強等。同時，特種無機離子交換樹脂一般去除Cu，F(xiàn)e，Ca，Mg，Na，K等離子中，其運用效果是非常好的，也避免對周圍環(huán)境造成影響。

2.3 螯合樹脂

螯合樹脂是離子交換法運用的一項重點內(nèi)容，該物質(zhì)屬于一種大孔型苯乙烯一二乙烯基苯共聚物，可以有效吸附各種金屬離子性能，并且樹脂吸附的作用下，需要對金屬離子的變化狀態(tài)進行分析，這樣可以避免任何異?，F(xiàn)象得產(chǎn)生。同時，在利用螯合樹脂進行分析的時候，可以通過靜態(tài)吸附試驗的方式，有效提升離子吸附鎳離子的吸附量，另外，在利用螯合樹脂的時候，可以通過樹脂上功能基團對鎳的多層吸附，實現(xiàn)良好的吸附效果[3]。但是，在利用螯合樹脂的時候，若是浸出溶液的PH值相對較低的話，那么樹脂對鎳的吸附量也會相對較小，因此需要對樹脂的PH值進行嚴格的控制，這樣才能確保吸附鎳、鈷的效果。

2.4 低濃度生物浸出液

低濃度生物浸出液在離子交換法運用的時候，是較為常見的以中國溶液物質(zhì)，可以根據(jù)樹脂的性能，展開相應的調(diào)整和處理，實現(xiàn)良好的運用效果。

（1）主要是利用強酸性的苯乙烯系陽離子交換樹脂、苯乙烯系氨基膦酸型樹脂、苯乙烯系亞氨基二乙酸型樹脂等。同時，根據(jù)這些樹脂的性能，才能展開相關的處理分析，表1所示。

表1 鎳礦浸出液成分分析

（2）在分析的時候，可以利用數(shù)值對鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)溶液進行有效的吸附，但是由于樹脂自身的不同，對鎳的吸附也是有著很大程度上的不同，因此需要對其添加量進行嚴格控制，保證其濃度，確保離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用的效果。

3 發(fā)展趨勢

近幾年，鎳濕法冶金工藝的不斷發(fā)展，將離子交換法大力應用到其中，其目的就是將其成本，保證良好的生產(chǎn)效果，并且對周圍環(huán)境也給予了一定的改善。同時，離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用的時候，可以對生產(chǎn)工藝進行一定程度上的簡化，大大提升其生產(chǎn)效果[4]。

另外，離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用的時候，在處理低濃度和復雜體系中，其應有效果合適非常好的，因此在以后的發(fā)展中，可以加大對該方面的發(fā)展，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

根據(jù)上述內(nèi)容，得到了以下幾個結(jié)論，具體內(nèi)容如下：

（1）離子交換法在鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)中，主要是利用各種樹脂進行處理，將多余物質(zhì)進行吸附和去除，得到有用得物質(zhì)，確保鎳濕法冶金工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和有效性。另外，離子交換法在鎳濕法冶金工藝運用的時候，也需要根據(jù)生產(chǎn)的需求，有針對性的選擇樹脂溶液，降低異?，F(xiàn)場的產(chǎn)生。

（2）離子交換法可以在一定程度上簡化生產(chǎn)工藝，并且由于濃度的不同，應當對樹脂溶液進行嚴格的控制，這樣才能保證運用的效果，為鎳濕法冶金工藝生產(chǎn)經(jīng)濟效益的提升，給予了基礎性的保證。