專利名稱：從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新涉及ー種連續(xù)離子交換裝置，具體涉及ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，本實用新還涉及利用該裝置從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換方法。
背景技術(shù)：
鹽湖鹵水提取鉀鹽后副產(chǎn)大量的鹵水，即氯化鎂溶液，是生產(chǎn)金屬鎂的重要原料。每生產(chǎn)ー噸氯化鉀，就產(chǎn)生10噸的水氯鎂石(含有六個結(jié)晶水的氯化鎂)。水氯鎂石是化工原料，可以生產(chǎn)很多種下游產(chǎn)品，如氧化鎂、高純度鎂產(chǎn)品、光氯石等。如以鹽湖鹵水提取的氯化鎂作原料電解生產(chǎn)金屬鎂，由于電解原液中常含有硼化物，在陰極可分解析出硼，使陰極鈍化生成硼化鎂，造成電解出的鎂珠分散，嚴(yán)重降低電流效率。如電解質(zhì)中含約IOppm的硼，便會使電流效率降低到50-60%?！}湖氯化鎂鹵水中硼含量約在20-350ppm左右。電解生產(chǎn)金屬鎂時，如果硼含量高于lppm，就會影響電解的效率和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，因此電解生產(chǎn)金屬鎂過程中需要去除氯化鎂鹵水中的硼離子。目前對鹵水除硼后，采用電解方法生產(chǎn)水氯鎂石，在國內(nèi)還未見エ業(yè)化應(yīng)用。鹵水除硼的研究中使用較多的方法主要有兩種。一種為樹脂吸附法，即利用螯合樹脂吸附法除去氯化鎂中的硼?！禭SC-700樹脂對鹽湖鹵水中硼的吸附》(中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011年6月第42卷第6期)曾經(jīng)報道過使用XSC-700螯合樹脂吸附法除硼，但是該方法只是在實驗室規(guī)模進(jìn)行了相關(guān)的實驗，并沒有規(guī)?；磨I(yè)化應(yīng)用和相應(yīng)的裝置進(jìn)行介紹。另外ー種為萃取法，即利用萃取劑煤油和酒精等有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取和反萃取除硼。《鹵水萃取除硼》(《輕金屬》1995年第7期)有相應(yīng)的報道，但萃取法エ藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本非常高，除硼后的鹵水中硼含量為20-300ppm，還需要結(jié)合其他的除硼方法才能達(dá)到氯化鎂鹵水電解法生產(chǎn)金屬鎂的原料要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新解決的技術(shù)問題是提供ー種設(shè)備簡單、操作方便、自動化程度高、樹脂使用量少、利用率高、產(chǎn)品濃度穩(wěn)定且合格液硼雜質(zhì)濃度低的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的エ業(yè)化裝置和方法。將螯合樹脂吸附法除硼エ藝和連續(xù)離子交換裝置結(jié)合起來，既解決鹽湖氯化鎂鹵水除硼的エ藝問題，又可以通過連續(xù)離子交換裝置提高樹脂的利用效率和利用率，降低物料消耗和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，從而實現(xiàn)從鹽湖鹵水中除硼后エ業(yè)化生產(chǎn)氯化鎂。為實現(xiàn)上述實用新目的，本實用新提供了ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，包括樹脂、用于裝載樹脂的多個樹脂柱、同樹脂柱上端連通的進(jìn)料總管及同樹脂柱下端連通的出料總管，其特征在干所述樹脂柱分為五組，每組至少包含一個樹脂柱，所述樹脂柱之間通過串聯(lián)管路依次串聯(lián)連接，并形成順序移動、循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組、料頂水組。[0007]所述的鹵水吸附除硼組包括有鹵水吸附除硼組第一級樹脂柱、鹵水吸附除硼組第ニ級樹脂柱和鹵水吸附除硼組第三級樹脂柱，它們通過串聯(lián)管路連接，其中，鹵水吸附除硼組第一級樹脂柱上端安裝有鹵水吸附除硼組進(jìn)料ロ，鹵水吸附除硼組第三級樹脂柱下端安裝有鹵水吸附除硼 組出料ロ；所述的淋洗組包括有淋洗組第一級樹脂柱和淋洗組第二級樹脂柱，它們通過串聯(lián)管路連接，其中，淋洗組第一級樹脂柱上端安裝有淋洗組進(jìn)料ロ，淋洗組第二級樹脂柱下端安裝有淋洗組出料ロ；所述的解吸組包括有解吸組第一級樹脂柱、解吸組第二級樹脂柱和解吸組第三級樹脂柱，它們通過串聯(lián)管路連接，其中，解吸組第一級樹脂柱上端安裝有解吸組進(jìn)料ロ，解吸組第三級樹脂柱下端安裝有解吸組出料ロ；所述的反沖組包括有反沖組樹脂柱，其中，反沖組樹脂柱下端安裝有反沖組進(jìn)料ロ，反沖組樹脂柱上端安裝有反沖組出料ロ；所述的料頂水組包括有料頂水組樹脂柱，其中，料頂水組樹脂柱下端安裝有料頂水組進(jìn)料ロ，料頂水組樹脂柱上端安裝有料頂水組出料ロ。所述的進(jìn)料總管包括鹵水進(jìn)料總管、淋洗進(jìn)料總管、解吸進(jìn)料總管、反沖進(jìn)料總管和料頂水進(jìn)料總管，所述出料總管包括鹵水出料總管、淋洗出料總管、解吸出料總管、反沖出料總管和料頂水出料總管，所述的每個樹脂柱上分別設(shè)有同進(jìn)料總管連通的進(jìn)料支管和同所述出料總管連通的出料支管。所述的進(jìn)料支管包括鹵水進(jìn)料支管、淋洗進(jìn)料支管、解吸進(jìn)料支管、反沖進(jìn)料支管和料頂水進(jìn)料支管，分別同所述的鹵水進(jìn)料總管、淋洗進(jìn)料總管、解吸進(jìn)料總管、反沖進(jìn)料總管和料頂水進(jìn)料總管一一對應(yīng)連通；所述的出料支管包括鹵水出料支管、淋洗出料支管、解吸出料支管、反沖出料支管和料頂水出料支管，分別同所述的鹵水出料總管、淋洗出料總管、解吸出料總管、反沖出料總管和料頂水出料總管一一對應(yīng)連通。所述的每個進(jìn)料支管、出料支管和串聯(lián)管路上分別設(shè)有控制閥，用于周期性控制各樹脂柱組間同步實現(xiàn)鹵水吸附除硼、淋洗、解吸、反沖、料頂水過程。所述的樹脂為具有大孔結(jié)構(gòu)的螯合樹脂。所述的控制閥為電磁閥或氣動閥，通過PLC程序控制，用于周期性控制所述的進(jìn)料支管、出料支管和串聯(lián)管路的啟閉。ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換方法，包括下述步驟步驟ー將多個樹脂柱依次串聯(lián)連接，形成流向相同且可循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的五組樹脂柱組，依次為鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組和料頂水組；步驟ニ 將鹽湖鹵水輸入鹵水吸附除硼組中，將淋洗液輸入至淋洗組，將解吸液輸入至解吸組，將反沖液輸入至反沖組，將鹵水吸附除硼后產(chǎn)品輸入到料頂水組，分別同時進(jìn)行吸附除硼、淋洗、解吸、反沖和料頂水五個エ序；步驟三當(dāng)步驟ニ結(jié)束后，通過切換樹脂柱上的控制閥使完成吸附除硼的樹脂柱進(jìn)入淋洗エ序，完成淋洗的樹脂柱進(jìn)入解吸エ序，完成解吸的樹脂柱進(jìn)入反沖エ序，完成反沖的樹脂柱進(jìn)入料頂水エ序，完成料頂水的樹脂進(jìn)入吸附除硼エ序，每ー樹脂柱都順序依次完成五個エ序，如此周而復(fù)始地進(jìn)行。[0022]所述鹽湖鹵水從鹵水吸附除硼組的上部進(jìn)液，所述淋洗液從淋洗組上部進(jìn)液，所述解吸液從所述解吸組上部進(jìn)液，所述反沖液從反沖組下部進(jìn)液，所述料頂水組料液從所述料頂水組下部進(jìn)液。所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的處理速率為5_40BV/h ；所述淋洗組中的淋洗液的處理速率為l-10BV/h ；所述解吸組中的解吸液處理速率為l_20BV/h ；其中所述控制閥周期切換的時間為15_960min。優(yōu)選的所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的處理速率為5_15BV/h ； 所述淋洗組中的淋洗液的處理速率為2-8BV/h ；所述解吸組中的解吸液處理速率為l-10BV/h ；其中所述控制閥周期切換的時間為40_720min。更優(yōu)選的所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的處理速率為5-10BV/h ；所述淋洗組中的淋洗液的處理速率為2_5BV/h ；所述解吸組中的解吸液處理速率為2_5BV/h ；其中所述控制閥周期切換的時間為60_300min。再優(yōu)選的所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的溫度為5_90°C ；所述淋洗組中的淋洗液溫度為5_90°C ；所述解吸組中的解吸液溫度為5_90°C。再優(yōu)選的所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的溫度為10_50°C ；所述淋洗組中的淋洗液溫度為20-35V ；所述解吸組中的解吸液溫度為10-30 V。再優(yōu)選的所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的溫度為20_35°C ；所述淋洗組中的淋洗液溫度為25-30V ；所述解吸組中的解吸液溫度為20-25 V。所述的淋洗液和反沖液為去離子水；所述的解吸液為鹽酸溶液、硫酸溶液、磷酸溶液、硝酸溶液、醋酸中的ー種。本實用新的方法采用連續(xù)離子交換裝置用于鹽湖氯化鎂鹵水中除硼，提高了樹脂的使用效率和利用率，與現(xiàn)有的固定床離子交換技術(shù)相比，本實用新設(shè)備簡單，操作方便，自動化程度高，樹脂使用量少，利用率高，使樹脂的工作吸附容量接近于樹脂的理論吸附容量，產(chǎn)品中硼的平均含量為0. 02-lppm，硼的去除率可達(dá)到99. 7%以上，產(chǎn)品濃度穩(wěn)定且合格液濃度高。同時本實用新通過串聯(lián)運(yùn)行模式，節(jié)省了淋洗液和解吸液的消耗，降低了生產(chǎn)成本，為目前鹽湖氯化鎂鹵水電解生產(chǎn)金屬鎂的生產(chǎn)エ藝提供一種可靠的エ業(yè)化運(yùn)行裝置及方法。以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新做進(jìn)ー步說明。圖I為本實用新的連續(xù)離子交換法的エ藝流程圖；圖2為圖I的連續(xù)離子交換法裝置示意圖。圖中I.淋洗組進(jìn)料ロ ；2.淋洗組出料ロ ；3.鹵水吸附除硼組進(jìn)料ロ ；4.鹵水吸附除硼組出料ロ ；5.料頂水組進(jìn)料ロ ；6.料頂水組出料ロ ；7.反沖組進(jìn)料ロ ；8.反沖組出料ロ ；9.解吸組進(jìn)料ロ ；10.解吸組出料ロ ；11.淋洗組第一級樹脂柱；12.淋洗組第二級樹脂柱；13.鹵水吸附除硼組第一級樹脂柱；14.鹵水吸附除硼組第二級樹脂柱；15.鹵水吸附除硼組第三級樹脂柱；16.料頂水組樹脂柱；17.反沖組樹脂柱；18.解吸組第一級樹脂柱；19.解吸組第二級樹脂柱；20.解吸組第三級樹脂柱；21.解吸進(jìn)料支管；22.淋洗進(jìn) 料支管；23.鹵水進(jìn)料支管；24.料頂水進(jìn)料支管；25.反沖進(jìn)料支管；26.解吸出料支管；27.淋洗出料支管；28.鹵水出料支管；29.料頂水出料支管；30.反沖出料支管；31.控制閥；32.樹脂柱；33.解吸進(jìn)料總管；34.淋洗進(jìn)料總管；35.鹵水進(jìn)料總管；36.料頂水進(jìn)料總管；37.反沖進(jìn)料總管；38.解吸出料總管；39.淋洗出料總管；40.鹵水出料總管；41.料頂水出料總管；42.反沖出料總管；43.串聯(lián)管路。
具體實施方式
本實用新以下結(jié)合實施例作進(jìn)ー步描述，但并不限制本實用新。本實用新提供ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置和方法。將螯合樹脂吸附法除硼エ藝和連續(xù)離子交換裝置結(jié)合起來，既解決鹽湖氯化鎂鹵水除硼的エ藝問題，又可以通過連續(xù)離子交換裝置提高樹脂的利用效率和利用率，降低物料消耗和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。為實現(xiàn)上述實用新目的，ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換方法通過以下エ藝流程實現(xiàn)。如圖I所示整個エ藝過程分為五個部分鹵水吸附除硼組，淋洗組，解吸組，反沖組，料頂水組，五部分在同一時間段內(nèi)同時運(yùn)行。經(jīng)閥門切換后，每個組中補(bǔ)充進(jìn)ー個新的樹脂柱，移出一個已經(jīng)用過的樹脂柱。樹脂柱在系統(tǒng)內(nèi)依次切換完成不同的エ藝過程。以三級吸附除硼エ藝為例，鹽湖鹵水從鹵水吸附除硼組第一級樹脂柱13上ロ的鹵水吸附除硼組進(jìn)料ロ 3進(jìn)料，下ロ出料；再串聯(lián)至鹵水吸附除硼組第二級樹脂柱14上ロ進(jìn)料，下ロ出料；再串聯(lián)至鹵水吸附除硼組第三級樹脂柱15上ロ進(jìn)料，最后從鹵水吸附除硼組出料ロ 4出料后即為經(jīng)過除硼后的合格產(chǎn)品。該過程主要通過螯合樹脂吸附鹽湖氯化鎂鹵水中的硼離子。以ニ級淋洗エ藝為例，淋洗液從淋洗組第一級樹脂柱11上ロ的淋洗組進(jìn)料ロ I進(jìn)料，下ロ出料；再串聯(lián)至淋洗組第二級樹脂柱12上ロ進(jìn)料，最后從下ロ的淋洗組出料ロ 2出料后返回到曬鹽池中。該過程主要用淋洗液置換殘存在樹脂柱中的鹽湖鹵水。以三級解吸エ藝為例，解吸液從解吸組第一級樹脂柱18上ロ的解吸組進(jìn)料ロ 9進(jìn)料，下ロ出料；再串聯(lián)至解吸組第二級樹脂柱19上ロ進(jìn)料，再串聯(lián)至解析組第三級樹脂柱20上ロ進(jìn)料，最后從下ロ的解吸組出料ロ 10出料后進(jìn)入下ーエ序。該過程主要用解吸液置換吸附在樹脂上的硼離子，使樹脂的吸附性能得到恢復(fù)，可重新用于吸附除硼。以單級反沖為例，反沖液從反沖組樹脂柱17下ロ的反沖組進(jìn)料ロ 7進(jìn)料，從上ロ的反沖組出料ロ 8排出。該過程用于排出殘存在樹脂柱中的雜質(zhì)以及疏松樹脂柱，防止樹脂的結(jié)塊。料頂水液(即合格產(chǎn)品)從料頂水組16下ロ的料頂水組進(jìn)料ロ 5進(jìn)料，從上ロ的料頂水組出料ロ 6排出。該過程用于用合格產(chǎn)品置換殘存在樹脂柱中的水，避免樹脂柱經(jīng)切換后進(jìn)入鹵水吸附除硼組后殘存的水對鹵水吸附除硼組流出液的稀釋。為實現(xiàn)上述實用新目的，ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，包括樹脂、用于裝載樹脂的多組樹脂柱32、同樹脂柱上端連通的進(jìn)料總管解吸進(jìn)料總管33、淋洗進(jìn)料總管34、鹵水進(jìn)料總管35、料頂水進(jìn)料總管36、反沖進(jìn)料總管37及同樹脂柱下端連通的出料總管解吸出料總管38、淋洗出料總管39、鹵水出料總管40、料頂水出料總管41、反沖出料總管42，全部樹脂柱分為五組，每組至少包含一個樹脂柱，樹脂柱之間通過串聯(lián)管路43依次串聯(lián)連接，并形成順序移動、循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的鹵水吸附除硼組、淋洗組、反沖組、解吸 組、料頂水組。進(jìn)料總管包括鹵水進(jìn)料總管35、淋洗進(jìn)料總管34、解吸進(jìn)料總管33、反沖進(jìn)料總管37和料頂水進(jìn)料總管36，出料總管包括鹵水出料總管40、淋洗出料總管39、解吸出料總管38、反沖出料總管37和料頂水出料總管41，每個樹脂柱上分別設(shè)有同進(jìn)料總管連通的進(jìn)料支管和同出料總管連通的出料支管。進(jìn)料支管包括鹵水進(jìn)料支管23、淋洗進(jìn)料支管22、解吸進(jìn)料支管24、反沖進(jìn)料支管25和料頂水進(jìn)料支管24。每個樹脂柱上的進(jìn)料支管分別同對應(yīng)的鹵水進(jìn)料總管35、淋洗進(jìn)料總管34、解吸進(jìn)料總管33、反沖進(jìn)料總管37和料頂水進(jìn)料總管36 —一對應(yīng)連通；出料支管包括鹵水出料支管28、淋洗出料支管27、解吸出料支管26、反沖出料支管30和料頂水出料支管29。每個樹脂柱上的出料支管分別同對應(yīng)的鹵水出料總管40、淋洗出料總管39、解吸出料總管38、反沖出料總管42和料頂水出料總管41 一一對應(yīng)連通；每個進(jìn)料支管、出料支管和串聯(lián)管路上分別設(shè)有控制閥31，用于周期性控制各樹脂柱組在多個樹脂柱間同步實現(xiàn)吸附、淋洗、解吸、反沖、料頂水過程，控制閥31為電磁閥或氣動閥，采用PLC程序控制。鹵水吸附除硼組的樹脂柱數(shù)量為至少I個；淋洗組的樹脂柱數(shù)量為至少I個；解吸組的樹脂柱數(shù)量為至少I個；反沖組的樹脂柱數(shù)量為至少I個；料頂水組的樹脂柱數(shù)量為至少I個；除硼樹脂可采用具有大孔結(jié)構(gòu)的螯合樹脂。ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換方法，其特征在于包括下述步驟步驟ー將多個樹脂柱32依次串聯(lián)連接，形成流向相同且可循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的五組樹脂柱組，依次為鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組和料頂水組；步驟ニ 將鹽湖鹵水輸入鹵水吸附除硼組中，將淋洗液輸入至淋洗組，將解吸液輸入至解吸組，將反沖液輸入至反沖組，將鹵水吸附除硼后產(chǎn)品輸入到料頂水組，分別同時進(jìn)行吸附除硼、淋洗、解吸、反沖和料頂水五個エ序；[0080]步驟三當(dāng)步驟ニ結(jié)束后，通過切換樹脂柱上的控制閥31使完成吸附除硼的樹脂柱進(jìn)入淋洗エ序，完成淋洗的樹脂柱進(jìn)入解吸エ序，完成解吸的樹脂柱進(jìn)入反沖エ序，完成反沖的樹脂柱進(jìn)入料頂水エ序，完成料頂水的樹脂進(jìn)入吸附除硼エ序，每ー樹脂柱都順序依次完成五個エ序，如此周而復(fù)始地進(jìn)行。所述鹽湖鹵水從鹵水吸附除硼組的上部進(jìn)液，所述淋洗液從淋洗組上部進(jìn)液，所述解吸液從所述解吸組上部進(jìn)液，所述反沖液從反沖組下部進(jìn)液，所述料頂水組料液從所述料頂水組下部進(jìn)液。所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的處理速率為5_40BV/h ;優(yōu)選為5_15BV/h，更優(yōu)選為5-10BV/h ；所述淋洗組中的淋洗液的處理速率為l-10BV/h ;優(yōu)選為2-8BV/h，更優(yōu)選為2-5BV/h ；所述解吸組中的解吸液處理速率為l_20BV/h ;優(yōu)選為l-10BV/h，更優(yōu)選為2-5BV/ h ；其中所述控制閥周期切換的時間為15-960min，優(yōu)選為40-720min，更優(yōu)選為60_300mino。所述鹵水吸附除硼組中的鹽湖鹵水的溫度為5_90°C，優(yōu)選為10-50°C，更優(yōu)選為20-35 0C ；所述淋洗組中的淋洗液溫度為5_90°C，優(yōu)選為20_35°C，更優(yōu)選為25_30°C ；所述解吸組中的解吸液溫度為5_90°C，優(yōu)選為10_30°C，更優(yōu)選為20_25°C。所述的淋洗液和反沖液為去離子水；所述的解吸液為鹽酸溶液、硫酸溶液、磷酸溶液、硝酸溶液、醋酸中的ー種。本實用新采用連續(xù)離子交換系統(tǒng)，采用連續(xù)離子交換法從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼，樹脂在連續(xù)離子交換系統(tǒng)裝置中位置不動，通過自動控制閥的切換，使不同區(qū)域樹脂同時實現(xiàn)周期性吸附除硼、淋洗、解吸、反沖、料頂水，自動控制閥為電磁閥或氣動閥，采用PLC程序控制。具體地，本實用新的方法可以通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)鹵水吸附除硼組nl柱運(yùn)行，鹽湖鹵水從樹脂柱上部進(jìn)入，下部流出；淋洗組n2柱運(yùn)行，淋洗液從樹脂柱上部進(jìn)入，下部流出。解吸組n3柱運(yùn)行，解吸液從樹脂柱上部進(jìn)入，下部流出。反沖組n4柱運(yùn)行，反沖液從樹脂柱下部進(jìn)入，上部流出。料頂水組n5柱運(yùn)行，鹵水吸附除硼部分流出液從樹脂柱下部進(jìn)入，上部流出。更具體地，系統(tǒng)中共n個樹脂柱，在同一時間段內(nèi)，nl個樹脂柱鹵水吸附除硼，n2個樹脂柱淋洗，n3個樹脂柱解吸，n4個樹脂柱反沖，n5個樹脂柱料頂水。每個樹脂柱進(jìn)行周期性的循環(huán)交替。其中，n=nI +n2+n3+n4+n5, nl ^ I, n2 ^ I, n3 ^ I, n4 ^ I, n5 ^ I。本實用新中所述的鹵水吸附除硼組包括以下步驟nl個樹脂柱串聯(lián)運(yùn)行，用于螯合樹脂吸附除去氯化鎂溶液中的硼離子。鹽湖氯化鎂鹵水由第一個樹脂柱上部進(jìn)入，鹵水中的硼離子與樹脂進(jìn)行充分交換后，硼離子逐漸的被樹脂去除，流出液從第一個樹脂柱下ロ流出，再從第二個樹脂柱上ロ進(jìn)入繼續(xù)去除硼離子，流出液從第二個樹脂柱下ロ流出。依此過程進(jìn)行，直至從第nl個樹脂柱下ロ流出，流出液用產(chǎn)品罐進(jìn)行收集。[0100]本實用新中所述的淋洗組包括以下步驟n2個樹脂柱串聯(lián)運(yùn)行，淋洗液將殘留在樹脂柱中的鹵水洗出液返回到曬鹽池中。淋洗液由第一個樹脂柱上部進(jìn)入，與樹脂進(jìn)行充分交換后，從第一個樹脂柱下ロ流出，再從第二個樹脂柱上ロ進(jìn)入，從第二個樹脂柱下ロ流出。依此過程進(jìn)行，直至從第n2個樹脂柱下ロ流出。本實用新中所述的解吸組包括以下步驟n3個樹脂柱串聯(lián)運(yùn)行，解吸液將吸附在樹脂上的硼離子解吸下來，恢復(fù)樹脂的吸附性能。解吸液由第一個樹脂柱上部進(jìn)入，從第一個樹脂柱下ロ流出，再從第二個樹脂柱上ロ進(jìn)入，從第二個樹脂柱下ロ流出。依此過程進(jìn)行，直至從第n3個樹脂柱下ロ流出，流出液進(jìn)入下ーエ序。本實用新中所述的反沖組包括以下步驟n4個樹脂柱串聯(lián)運(yùn)行，反沖液將殘存在樹脂中的雜質(zhì)沖出并且疏松樹脂。由第一個樹脂柱下部進(jìn)入，從第一個樹脂柱上ロ流出，再從第二個樹脂柱下ロ進(jìn)入，從第二個樹脂柱上ロ流出。依此過程進(jìn)行，直至從第n4個樹脂柱上ロ流出，流出液排出系統(tǒng)。本實用新中所述的料頂水組包括以下步驟n5個樹脂柱串聯(lián)運(yùn)行，鹵水吸附除硼組流出的產(chǎn)品將殘存在樹脂柱中大量的水頂出，提高料頂水組樹脂進(jìn)入鹵水吸附除硼組后處理料液產(chǎn)品濃度。由第一個樹脂柱下部進(jìn)入，從第一個樹脂柱上ロ流出，再從第二個樹脂柱下ロ進(jìn)入，從第二個樹脂柱上ロ流出。依此過程進(jìn)行，直至從第n5個樹脂柱上ロ流出，流出液排出系統(tǒng)。以上鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組、料頂水組過程同步開展，并且周期性地進(jìn)行閥門的切換。每個樹脂柱經(jīng)過一周的循環(huán)，完成以上所有步驟。(在此一周的循環(huán)定義為針對ー個樹脂柱而言，全部進(jìn)行完鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組、料頂水組的整個過程。舉例說明系統(tǒng)中目前有10個樹脂柱，鹵水吸附除硼組3個，淋洗組2個，解吸組3個，反沖組I個，料頂水組I個。ー個周期即指鹵水吸附除硼組中的一個樹脂柱分別進(jìn)行完鹵水吸附除硼組的3個階段，淋洗組2個階段，解吸組的3個階段，反沖組的I個階段，料頂水組的I個階段。)實施例I如表I所示，本實用新從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換提取エ藝采用連續(xù)離子交換設(shè)備從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼，采用了串聯(lián)連續(xù)式的操作模式。(數(shù)字代表不同樹脂柱)表I :樹脂柱不同區(qū)域功能步進(jìn)運(yùn)行表
權(quán)利要求1.ー種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，包括樹脂、用于裝載樹脂的多個樹脂柱、同樹脂柱上端連通的進(jìn)料總管及同樹脂柱下端連通的出料總管，其特征在于所述樹脂柱分為五組，每組至少包含一個樹脂柱，所述樹脂柱之間通過串聯(lián)管路依次串聯(lián)連接，并形成順序移動、循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組、料頂水組。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，其特征在于所述的鹵水吸附除硼組包括有鹵水吸附除硼組第一級樹脂柱(13)、鹵水吸附除硼組第ニ級樹脂柱(14)和鹵水吸附除硼組第三級樹脂柱(15)，它們通過串聯(lián)管路(43)連接，其中，鹵水吸附除硼組第一級樹脂柱(13)上端安裝有鹵水吸附除硼組進(jìn)料ロ(3)，鹵水吸附除硼組第三級樹脂柱(15)下端安裝有鹵水吸附除硼組出料ロ(4)； 所述的淋洗組包括有淋洗組第一級樹脂柱(11)和淋洗組第二級樹脂柱(12)，它們通過串聯(lián)管路(43)連接，其中，淋洗組第一級樹脂柱(11)上端安裝有淋洗組進(jìn)料ロ(1)，淋洗組第二級樹脂柱(12)下端安裝有淋洗組出料ロ(2)； 所述的解吸組包括有解吸組第一級樹脂柱(18)、解吸組第二級樹脂柱(19)和解吸組第三級樹脂柱(20)，它們通過串聯(lián)管路(43)連接，其中，解吸組第一級樹脂柱(18)上端安裝有解吸組進(jìn)料ロ(9)，解吸組第三級樹脂柱(20)下端安裝有解吸組出料ロ(10)； 所述的反沖組包括有反沖組樹脂柱(17)，其中，反沖組樹脂柱(17)下端安裝有反沖組進(jìn)料ロ(7)，反沖組樹脂柱(17)上端安裝有反沖組出料ロ(8)； 所述的料頂水組包括有料頂水組樹脂柱(16)，其中，料頂水組樹脂柱(16)下端安裝有料頂水組進(jìn)料ロ(5)，料頂水組樹脂柱(16)上端安裝有料頂水組出料ロ(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，其特征在于所述的進(jìn)料總管包括鹵水進(jìn)料總管(35)、淋洗進(jìn)料總管(34)、解吸進(jìn)料總管(33)、反沖進(jìn)料總管(37)和料頂水進(jìn)料總管(36)，所述出料總管包括鹵水出料總管(40)、淋洗出料總管(39)、解吸出料總管(38)、反沖出料總管(42)和料頂水出料總管(41)，所述的每個樹脂柱上分別設(shè)有同進(jìn)料總管連通的進(jìn)料支管和同所述出料總管連通的出料支管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，其特征在于所述的進(jìn)料支管包括鹵水進(jìn)料支管(23)、淋洗進(jìn)料支管(22)、解吸進(jìn)料支管(21)、反沖進(jìn)料支管(25)和料頂水進(jìn)料支管(24)，分別同所述的鹵水進(jìn)料總管(35)、淋洗進(jìn)料總管(34)、解吸進(jìn)料總管(33)、反沖進(jìn)料總管(37)和料頂水進(jìn)料總管(36)——對應(yīng)連通； 所述的出料支管包括鹵水出料支管(28 )、淋洗出料支管(27 )、解吸出料支管(26 )、反沖出料支管(30 )和料頂水出料支管(29 )，分別同所述的鹵水出料總管(40 )、淋洗出料總管(39 )、解吸出料總管(38 )、反沖出料總管(42 )和料頂水出料總管(41)——對應(yīng)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，其特征在干所述的每個進(jìn)料支管、出料支管和串聯(lián)管路上分別設(shè)有控制閥(31)，用于周期性控制各樹脂柱組間同步實現(xiàn)鹵水吸附除硼、淋洗、解吸、反沖、料頂水過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，其特征在于 所述的樹脂為具有大孔結(jié)構(gòu)的螯合樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置，其特征在于所述 的控制閥(31)為電磁閥或氣動閥，通過PLC程序控制，用于周期性控制所述的進(jìn)料支管、出料支管和串聯(lián)管路的啟閉。
專利摘要本實用新公開了一種從鹽湖氯化鎂鹵水中除硼的連續(xù)離子交換裝置及方法，包括樹脂、用于裝載樹脂的多個樹脂柱、同樹脂柱上端連通的進(jìn)料總管及同樹脂柱下端連通的出料總管，所述樹脂柱之間通過串聯(lián)管路依次串聯(lián)連接，并形成順序移動循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的鹵水吸附除硼組、淋洗組、解吸組、反沖組和料頂水組；所述每個進(jìn)料支管和出料支管上分別設(shè)有控制閥，用于協(xié)調(diào)控制各組樹脂柱組之間輪流實現(xiàn)離子交換、淋洗、解吸過程，與現(xiàn)有的固定床離子交換技術(shù)相比，本實用新設(shè)備簡單，操作方便，自動化程度高，樹脂使用量少，利用率高，產(chǎn)品濃度穩(wěn)定且合格液濃度高。
文檔編號C22B3/24GK202595229SQ201220228500
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者寇曉康, 郭福民, 王程, 王日升, 陳紹添, 王剛, 劉瓊 申請人:西安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司