作者简介: 作者三十年致力于湿法金属分离新技术和设备研究开发及生产，用绿色的树脂色谱分离及膜分离技术，已完成酸盐分离(酸净化、回收)的固定床废酸回收大型工业设备已贰百余套，广为环保、金属表面处理、湿法冶金、溶剂萃取等行业使用。

　　摘要

　　本文叙述绿色环保节能减排的离子交换树脂色谱分离〔以水为淋洗液〕、纳滤膜分离新技术与设备，前段主要叙述酸与盐的色谱分离技术，并扩及电解质与非电解质、离子与非离子、盐与盐等物质间的绿色色谱分离技术。后段介绍了多例酸/盐分离(废酸回收净化再生)及糖醇/酸/盐等物质的绿色分离新技术的质量平衡。这些新技术可通过固定床设备或进一步用高效模拟移动床(SMB)新设备技术实现高效化。在环保、金属表面处理、湿法冶金(如含高酸金属盐的降酸、脱盐)，石化、氯碱、生化制药、食品、精细化工等行业领域，应用发展空间很大。

　　一、前言

　　中国新环保法实施后，对企业的环境监管更加严格，面对当前资源紧张、利润下滑的局面，制造工艺的优化及资源再利用手段引入，变成迫切需要，绿色环保的节能减排资源再利用新技术新设备的采用，对企业的生存，甚至国计民生，至关重大。

　　二、简介

　　近年来基于各种离子交换树脂色谱分离及纳滤膜分离原理的工业化新技术新设备发展迅速，其中多种绿色环保(以水为脱附(淋洗)剂)色谱分离(包括各种阻滞、排斥原理技术)、纳滤膜分离新技术，因节能减排、绿色环保，在湿法冶金、金属表面处理、氯碱、生化制药、食品、精细化工、环保等各领域的应用正方兴未艾。例如:酸与盐分离(如硫酸盐酸硝酸氢氟酸与其金属盐分离回收)、电解质与非电解质及离子与非离子分离(如糖与酸、糖与盐、 甘油与氯化钠，乙二醇与氯化钠、甲醛与氯化钠)，盐与盐分离(如NaCl与Na2SO4、、NaCl与NaOH)，强酸与弱酸分离(如盐酸与醋酸)、有机酸与无机酸分离、有机与无机物质间分离等等，各色谱分离树脂床也由固定单床进一步向模拟移动床(SMB)技术发展。以下就湿法冶金溶剂萃取领域(如含高酸金属盐的降酸、脱盐)中重要的酸盐分离分述如下:

　　三、离子交换吸附树脂色谱分离及纳滤法酸脱盐分离概述

　　随着工业化的发展，工业废酸产生量逐年递增，我国每年产生大量工业废酸，大力推动工业废酸资源化利用产业的发展，避免环境污染，维护生态环境和人体健康，有着急迫的需要。

　　长久以来废污酸多采用传统中和方法处理，资源再利用的酸盐分离也仅有培烧、蒸发（馏）等技术，在能源、经济和环保上，已不符需求。八十年代后，随着科技的发展，一些绿色环保可持续发展的离子交换树脂色谱及纳滤膜酸/盐分离技术，逐渐工业化。这些新技术新设备因其经济实用，仅需用水脱附(再生)或淋(冲)洗，既节能减排又绿色环保，可广泛用在金属表面处理、湿法冶金的酸洗、酸浸、溶剂萃取、污酸等领域，可优化并取代传统工艺，应用潜力巨大。

　　废污酸脱盐净化工艺上，树脂色谱分离技术，多用作游离酸与金属阳离子分离、酸浸液、萃余液反萃液降酸，适用作高中浓度盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等及以上混酸之脱盐、净化、回收。压力(纳滤)膜法酸脱盐分离设备，则适用作低浓度游离酸与(金属)盐之分离与金属盐浓缩，分述如下:

　　1.            酸盐离子交换树脂色谱分离设备(废污酸脱盐净化设备)

　　原理

　　含盐(如金属盐)废酸通过离子交换树脂柱，游离酸进入并被阻滞(吸附)在树脂粒内部，盐类不能进入树脂粒内部而先流出柱体，再通水淋洗脱附树脂粒内的游离酸流出成回收酸，周而复始，完成游离酸与(金属)盐之分离。以连续色谱分离理论说，盐为萃余液，酸为反萃液，分别自流动相方向的进料前方和后方流出。

　　功能

　　1. 含酸金属鹽脱金属盐并回收游离酸。

　　2. 含酸金属盐之降酸(金属盐降(脱)酸)。

　　特点

　　处理量大、酸回收率高，投资成本及操作成本低、使用寿命长、回收年限短、自动化、性价比高，是目前最经济有效的酸、盐分离回收方法，适用中浓度的酸盐分离。

　　2.              压力(纳滤)膜法酸脱盐分离设备

　　原理

　　一般为卷式或管或盤式膜，将含盐(如金属盐)废酸在高压下通过一种微孔荷电膜，高价盐类不能通过而被截流浓缩在膜的一面，部份單价盐离子及游离酸通过到达膜的另一面流出，完成游离酸与(金属)盐之分离与浓缩。

　　功能: 1. 游离酸与金属离子之分离。     2.金属离子之富集。      3.金属单价离子与多价离子间之分离。

　　特点: 多应用在含盐酸液中游离酸与金属离子分离，单价离子与多价盐分离，达到酸盐分离合并金属盐浓缩目的，酸中二价、多价金属盐去除率可达95~99%。

　　3.              色谱分离与压力(纳滤)膜分离法比较

　　1.树脂吸附色谱分离法适合较高浓度的酸和金属，压力透析(纳滤)膜法适用较低浓度酸及金属盐，两者各有所长。

　　2.树脂色谱与膜两系统可独立使用，亦可结合两者而达到更高收率，更大浓度范围的酸分离与金属盐分离、浓缩。

　　4. 应用领域

　　(1). 金属表面处理:不锈钢、铝、铜、钢铁等各种金属酸洗、蚀刻工艺等。

　　(2). 湿法冶金: 酸与金属盐及不同金属盐间分离、纯化、回收，如各种轻、稀有、稀土、重金属等有色金属及其他各类金属的湿法冶炼酸浸、酸溶、溶剂反萃、树脂再生等工段。

　　(3). 其他化工工艺中酸盐分离。