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离子交换设备-希金斯(Higgins)离子交换柱

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:8569

第一套希斯离子交换柱是由希金斯在美国橡树岭国立实验室发明的,如图1所示。

图1  希金斯移动床离子变换柱

整个设备组成一个闭合回路。在吸附段,树脂向上移动,而浸出液与树脂呈逆流接触向下流动。同时淋洗液以逆流方向通过淋洗段。

操作时,浸出液与淋浸液间断进入塔内。每隔几分钟切换一次,此时淋洗后的树脂由脉冲进入吸附段下部。一个吸附周期约5~20min,这取决于吸附流速和浸出液浓度。吸附时,阀门A,B,C,D均关闭,可同时进行淋洗。吸附循环结束时,阀门A,B,C,D都打开,水在压力作用下通过阀门7进入脉冲段迫使树脂沿着回路向前移动,然后几个阀门又关闭,浸出液和淋洗液又可进液,吸附、淋洗循环又重新开始。树脂每次移动时间不到1min,因此,吸附淋洗时间比树脂移动时间大得多。

美国怀俄明矿物公司于1977年建造了两套直径为2.44m的这样的装置用于从矿浸出液中回收铀。两套装置处理能力为1727m3/h,浸出液铀浓度为6~7mg/L,流速可达到163m/h。由于流速很高,导致床层压力降很大,使凝胶型树脂破裂。为了克服这一缺点,将吸附段的长度从原来的2.44m减少为1.525m,吸附流速也从原来的163m/h减少到110m/h。同时将凝胶型树脂换成轫性更好的大孔树脂。饱和树脂用1.5mol/L硫酸淋洗,淋洗富液铀浓度为0.5~1.0gU3O8/L,进去萃取将铀富集到35gU3O8/L。由于树脂磨损严重和动力学减慢,据称每年更换的树脂为投入量的70%。尽管如此,希金斯移动床技术仍是离子交换技术的一个重大突破。

 
 
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