擴(kuò)散滲析是利用半透膜或選擇透過(guò)性離子交換膜, 使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè)通過(guò)膜向低濃度一側(cè)遷移的過(guò)程。這種過(guò)程是以濃度差為動(dòng)力, 所以也稱為濃差滲析或自然滲析。它主要用于有機(jī)和無(wú)機(jī)電解質(zhì)的分離和純化。以濃度差為推動(dòng)力,酸根離子從高濃度區(qū)透過(guò)陰離子交換膜向低濃度區(qū)自然擴(kuò)散,由于陰離子交換膜具有選擇透過(guò)性,金屬離子被截留下來(lái),從而實(shí)現(xiàn)酸的回收和金屬離子的分離。
擴(kuò)散滲析的工作原理:
該裝置是由一定數(shù)量的膜組成的一系列結(jié)構(gòu)單元;其中每個(gè)單元由一張陽(yáng)離子均相膜隔開(kāi)成滲析室和擴(kuò)散室,采用逆流操作,在陽(yáng)離子均相膜的兩側(cè)分別通入廢堿液及接受液(軟化水)時(shí),由于廢堿液側(cè)的堿及其鹽的濃度遠(yuǎn)高于水的一側(cè),根據(jù)原理,在濃度梯度的推動(dòng)下,廢堿及其鹽類有向擴(kuò)散室滲透的趨勢(shì),故在濃度差的作用下,廢堿側(cè)的陽(yáng)離子被吸引而順利地透過(guò)膜孔道進(jìn)入水的一側(cè)。同時(shí)根據(jù)電中性要求,也會(huì)夾帶陰離子,但膜對(duì)陰離子具有選擇透過(guò)性,由于OH-的水化半徑比較小,電荷較少;而其他陰離子的水化半徑較大,電荷較多,因此OH-會(huì)優(yōu)先通過(guò)膜,這樣廢液中的堿就會(huì)被分離出來(lái)。
可應(yīng)用于任何無(wú)機(jī)廢酸體系,酸回收率≥80%,金屬鹽截留率≥90%。在鋁型材陽(yáng)極氧化生產(chǎn)過(guò)程中,由于回收氧化槽液中的含鋁廢酸,廢酸回收率高,鋁離子去除率高,運(yùn)行穩(wěn)定,在處理這類酸性廢液具有*的優(yōu)勢(shì)。但由于處理量的限制。
因此,要推廣擴(kuò)散滲析在陽(yáng)極氧化的應(yīng)用,須解決好以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1)加強(qiáng)陰離子膜合成的研究,研制選擇性好,酸流通量大的膜,增加廢液的處理量;
2)加強(qiáng)集成膜技術(shù)的開(kāi)發(fā),與膜蒸餾、納濾、反滲透等膜技術(shù)結(jié)合,集成各種膜過(guò)程,優(yōu)化膜分離性能;
3)開(kāi)發(fā)、改進(jìn)裝置,以適應(yīng)鋁型材陽(yáng)極氧化廢液量大的特點(diǎn)。