溶液中离子的交换和浓缩方法与流程

文档序号:12339268阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,其包括:

步骤1、以铵根离子置换溶液中的阳离子;

步骤2、以碳酸氢根离子或碳酸根离子置换溶液中的阴离子;

上述步骤1和步骤2的顺序可以互换;所述的铵根离子、碳酸氢根离子、或碳酸根离子来自于置换溶液中。

2.如权利要求1所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,其包括:阳离子及阴离子的交换分别通过阳离子膜及阴离子膜;或分别通过阳离子树脂及阴离子树脂;较优地,阳离子膜为弱酸性阳离子膜,阴离子膜为弱碱性阴离子膜;或较优地,阳离子膜为中性阳离子膜,阴离子膜为中性阴离子膜。

3.如权利要求1所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,其包括:所述溶液经步骤1处理后,再经步骤2进行处理;最优地,溶液分为两部分,各自同时地分别经步骤1和步骤2进行处理,处理后的两部分进入混合容器中,混合后的溶液再循环进行步骤1和步骤2的处理。

4.如权利要求1所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,其包括:

步骤3、析出步骤1及/或步骤2中或在混合容器中生成的碳酸铵、碳酸氢铵、二氧化碳、或氨;

步骤4、循环步骤1、2、3中所述的溶液,直至所述溶液中离子的含量降低至设计要求。

5.如权利要求1所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,其包括:

步骤5、析出所述置换溶液中来自所述溶液中的阳离子和阴离子分别与置换溶液中的阴离子和阳离子生成的盐;

可选的但不限于所述的析出方法有冷却结晶、浓缩结晶;

步骤6、循环经步骤5处理后的溶液,分别作为步骤1、步骤2中的置换溶液;

步骤7、补充置换用的铵盐、和碳酸盐、碳酸根盐,保持置换溶液中相应离子的浓度;

其中,步骤6、7是可选的步骤。

6.如权利要求1所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,所述的铵根离子来源于氨水、铵盐或氨水与铵盐的混合物;所述的铵盐为氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、亚硝酸胺、亚硫酸铵、硫氰酸铵;

所述的碳酸根或碳酸氢根离子来源于碳酸盐或碳酸氢盐;所述的碳酸盐为碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵与氨水的混合溶液、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠;。

7.如权利要求1和2所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,所述的阳离子及阴离子的交换分别通过阳离子膜及阴离子膜,所述的步骤2中置换溶液中的阴离子为氢氧根离子;所述氢氧根离子来源于氨水或碱。

8.如权利要求1和7所述的溶液中离子的交换和浓缩方法,其特征在于,若所述的溶液中含有铵根离子或氢离子,则所述的步骤1可以省略不用;若所述的溶液中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子或氢氧根离子,则所述的步骤2可以省略不用。

9.一种盐的生产方法,利用权利要求1-5中的离子的交换和浓缩方法,其特 征在于,其包括:以氯化钾、氯化钠溶液分别作为权利要求1中所述的溶液,以碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、亚硫酸铵、硝酸铵、或亚硝酸铵溶液、或前述铵盐与氨水的混合溶液作为权利要求1中步骤1中的置换溶液;以碳酸铵、或碳酸氢铵、或碳酸铵与氨水的混合溶液、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、或氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂作为权利要求1中步骤2中的置换溶液;

在步骤1中的置换溶液中分别生成对应的碳酸钾、碳酸氢钾、硫酸钾、亚硫酸钾、硝酸钾、亚硝酸钾,碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、亚硫酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠。

10.一种碱的生产方法,利用权利要求1-5中的离子的交换和浓缩方法,其特征在于,其包括:以氯化钠、氯化钾或氯化锂溶液分别作为权利要求1中所述的溶液,以氨水溶液作为权利要求1中步骤1中的置换溶液;以碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵与氨水的混合溶液、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化锂作为权利要求1中步骤2中的置换溶液,在步骤1中的置换溶液中分别生成对应的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂;

或者,以氯化钠、氯化钾或氯化锂浓溶液或饱和溶液分别作为权利要求1中所述步骤2中的溶液,以氨水溶液作为步骤2中的置换溶液,在该步骤2中的溶液中分别生成对应的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂以及对应残余的盐;

进一步地,将所得含碱及残余盐分的溶液作为权利要求7中所需要的氢氧根离子的来源;

进一步地,以氯化钠、氯化钾或氯化锂浓溶液或饱和溶液同时通过2个独立的阴离子膜分别与氨水及海水或废水进行交换,间接地提高与海水或废水进行交换的氢氧根离子浓度。

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