【工藝應用】離子交換樹脂在濕法冶金以及铼提取工藝中的應用

濕法冶金是利用浸出劑在一定溫度壓力下與礦石接觸，把礦石中有用的金屬溶解後(hòu)再從溶液中回收有價金屬的一種(zhǒng)工藝，因爲其過(guò)程大都(dōu)是在水溶液中進(jìn)行，所以又被(bèi)稱爲“水法冶金”。

濕法冶金作爲解決我國(guó)金屬礦産資源利用問題的有效途徑，具有金屬回收率高、工藝靈活性大、投資省、見效快和伴生成(chéng)分綜合回收好(hǎo)等特點，尤其适合低品位礦産資源的回收利用。

其工藝流程大緻分爲以下幾個步驟：

浸出：用化學(xué)溶劑將(jiāng)原料中有用成(chéng)分轉入溶液。在浸出過(guò)程中，無論用水、用酸或用堿作浸出劑，都(dōu)會(huì)有不溶性金屬或其化合物留在浸出渣中。

液固分離：將(jiāng)浸取溶液和殘渣分離，同時(shí)將(jiāng)夾帶于殘渣中的冶金溶劑和金屬離子回收。

溶液淨化：浸取溶液的淨化和富集。其作用是一方面(miàn)使雜質不緻危害下一道(dào)作業對(duì)主金屬的提取，同時(shí)也是礦物原料綜合利用工藝流程中一個不可缺少的環節。

當前，溶液淨化的方法主要有沉澱、溶劑萃取和離子交換等等。

金屬提取：從淨化液中提取金屬或化合物，其本質是將(jiāng)溶液中的金屬離子還(hái)原成(chéng)金屬并從溶液中析出。

廢水處理：除去廢水中的有害組分，已達到排放或複用标準。這(zhè)些廢水組成(chéng)複雜，可根據其具體成(chéng)分及除去有害成(chéng)分的程度，選擇使用不同的廢水處理方法。

目前常用的方法有混凝法、中和法、氧化還(hái)原法、離子交換法及電滲析法等。

由于濕法冶金本質上是金屬礦物原料在酸性介質或堿性介質的水溶液中進(jìn)行化學(xué)處理、有機溶劑萃取、分離雜質、提取金屬及其化合物的過(guò)程，而離子交換樹脂是由高分子化合物與活性官能(néng)團反應交聯而成(chéng)的一類多孔海綿狀固體高分子物質，作爲一種(zhǒng)吸附分離材料，具有較好(hǎo)的耐酸堿性，且不溶于水和有機溶劑。

也就(jiù)是說(shuō)離子交換樹脂能(néng)夠有效地從稀溶液中通過(guò)離子交換反應吸附富集金屬離子的同時(shí)，對(duì)混合金屬離子具有不同的離子交換選擇性，并且離子交換樹脂負載金屬離子後(hòu)經(jīng)适當的洗脫劑洗脫得到含某種(zhǒng)金屬離子的濃溶液，再經(jīng)還(hái)原可得純度較高的金屬。

離子交換樹脂用于濕法冶金從水溶液提取有價金屬或溶液淨化，具有成(chéng)本低、金屬收率高、設備自動化程度高、操作簡單、污染小的特點。

铼是一種(zhǒng)含量很低的貴金屬，在自然界中分布很少且不以單獨的礦物存在，大部分铼被(bèi)發(fā)現與钼共存于銅礦石中，而铼的提取主要來钼冶煉和銅冶煉的煙灰和廢酸。

铼在銅礦中大多以cures4和res2的形式存在，在銅造锍熔煉過(guò)程中，铼的氧化物幾乎全部進(jìn)入煙氣，大部分铼則在煙氣淨化洗滌時(shí)與水反應生成(chéng)高铼酸進(jìn)入污酸中。

在這(zhè)些污酸中和處理的過(guò)程中，铼、銅等有價金屬進(jìn)入中和渣中，其餘量随廢水損失，即污酸中含有的铼完全沒(méi)有得到合理的回收利用，造成(chéng)有價金屬的流失及危廢渣量的增加。以目前的生産狀況，大型銅冶煉廠每天都(dōu)要産生300～1300m3不等的廢酸，其中含re約爲3～30mg/l，因此在排放的污酸中铼的潛在價值較大。

目前國(guó)内外研發(fā)的相關回收铼的工藝,因其研發(fā)成(chéng)本昂貴、回收工藝複雜、容易導緻二次污染、解吸回收困難、解吸劑毒性大、産品純度不、回收效率低以及投資成(chéng)本等因素使得铼的回收利用成(chéng)爲行業難點。

在礦中提取銅,焙燒的過(guò)程中會(huì)産生含铼煙道(dào)灰,煙道(dào)灰需定期用酸浸泡進(jìn)行清理回收其中的金屬铼，科海思作爲“環保治理價值化”理念的倡導者和實踐者，在浸泡後(hòu)的煙道(dào)灰經(jīng)過(guò)過(guò)濾後(hòu)采用Tulsimer®RCX-5143回收铼樹脂進(jìn)行選擇性吸附回收铼,吸附飽和後(hòu)再用氨水或氫氧化鈉進(jìn)行洗脫,回收得到铼酸铵。

科海思铼提取工藝能(néng)夠有效解決國(guó)内提铼技術成(chéng)本昂、應用受限的現狀，不但工藝簡單、實用性強，而且回收效率高、投資少、運行成(chéng)本低，具有顯著的經(jīng)濟價值。

Tulsimer®RCX-5143回收铼樹脂在應用上對(duì)于铼的吸附和解吸均不受硫酸鹽、銅離子和砷含量的幹擾，實際工作交換容量可達30-50g/l，而且出水铼含量穩定控制在0.02ppm以下。

重要參數

同時(shí)從煙道(dào)灰中回收铼的經(jīng)濟效益也非常可觀。假設一年實際運行時(shí)間爲300天、日處理酸洗煙道(dào)灰廢水爲500噸,1噸酸洗廢水含铼量爲30g,那麼(me):

　　日回收铼:500噸*0.03kg/噸 =15kg

　　年回收铼:15kg*300(天)/年=4.5噸/年铼

　　折合铼酸铵(99.99%):6.48噸/年

　　回收铼年利潤:6.48噸/年铼酸铵* 450萬元/噸=2900萬元/年

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科海思（北京）科技有限公司成(chéng)立于2010年，緻力于環保技術革新，圍繞企業在廢水處理、資源回收、淨水處理、危廢處理、工藝缺陷等環境治理過(guò)程中成(chéng)本高、難度大、穩定性差的現狀，爲企業提供更高效、可持續、高回報的解決方案。

2011年科海思與美國(guó)Thermax集團、德國(guó)WATCH集團合作成(chéng)爲其中國(guó)區總代理，將(jiāng)“特種(zhǒng)離子交換樹脂”引進(jìn)國(guó)内，基于國(guó)情進(jìn)行工藝創新，不斷進(jìn)行科技創新和技術升級。在推廣實踐中，倡導 “環保治理價值化”新理念，在治理的同時(shí)進(jìn)行廢物資源再生，將(jiāng)企業環保建設從單純投入轉爲開(kāi)源投資。