工藝應用|鹽湖鹵水中分離硼的工藝有哪些？怎樣才能做到深度除硼？

沉淀法除硼的原理是利用沉淀劑將溶液中的硼轉為難溶的硼酸鹽沉淀或溶解度低的硼酸，該法可分為加堿沉淀法和加酸沉淀法。

加堿沉淀法是在弱堿性的條件下，溶液中的硼與金屬氧化物反應生成難溶的硼酸鹽沉淀；加酸沉淀法的主要原理是利用硼酸在無機酸中溶解度小的特點，通過添加鹽酸或硫酸形成硼酸沉淀的方法分離粗硼酸。

沉淀法具有工藝成熟、設備簡單、投資小、周期短等特點，但是需要消耗大量的沉淀劑，并調節pH值至堿性，而目由于沉淀不完全或沉淀吸附作用使得分離不完全，致使硼的去除率較低，為了提高硼的去除率，通常將該方法作為前期處理與其它除硼方法聯合使用。

硼是缺電子原子，容易形成多中心鍵。吸附法是利用硼的缺電子特性及易于被吸附劑吸附的特點，通過吸附在吸附劑表面上去除溶液中的硼。

此種方法由于吸附劑產量大，具有成本低廉、材料易于獲取的優點，但是再生比較耗時，長期使用會因吸附容量降低而影響最終效果。

膜分離法以選擇性半透膜為分離介質，通過在膜兩側施加推動力(如濃度差、壓力差、電位差等)使原料組分選擇性地通過半透膜，從而達到分離的目的，包括反滲透、正滲透、納濾和電滲析法等。

其中應用較多的是反滲透法，其原理是在濃度較高的一側施加外力，通過半透膜的選擇透過性，滲透到低濃度區，從而分離水溶液中的硼。

此法的除硼操作簡單、占地面積小等優點，但效果受溶液PH值、操作壓力、膜的種類的影響較大，且消耗大，維護費用高。

離子交換樹脂是通過在具有三維空間立體網絡結構的骨架上導入不同類型的功能活性基團而制成。其除硼的原理是其中的多羥基官能團與四羥基合硼酸根離子[B(OH)4]的絡合反應(堿性多羥基官能團與[B(OH)4]-的絡合或酸性多羥基官能團與 H3BO3的絡合)和樹脂對硼的吸附作用來達到除硼的目的。

硼酸溶解過程

因為硼酸可以和多羥基絡合，同時釋放出來的氫離子可以被胺基中和，所以硼選擇吸附樹脂的有效部分是含有胺基的多羥基化合物。

Tulsimer ?CH-99樹脂是一款骨架為一種苯乙烯和二乙烯苯交聯的樹脂，具有與硼能夠生成絡合物的功能基團多羥基胺（Polyhydroxy amine），這種化學結構在官能團中具有多羥基部分與硼之間生成絡合陰離子，其胺基部分作為陰離子交換基捕捉生成的絡合陰離子，從而選擇吸附硼離子。

CH-99樹脂的優點是可以在較大的PH 范圍內甚至有其他離子存在的溶液中有效的去除硼以及硼鹽，而不受大量共存鹽類的影響，其反應對pH值很敏感，絡合離子只有在中性或堿性溶液里才能生成，在酸性溶液里絡合離子分解。

離子交換樹脂法適合低濃度硼的去除，可聯合其它除硼方法，達到深度除硼的效果。由于離子交換樹脂高選擇和高吸附的性能特點，離子交換樹脂除硼法現已成為除硼領域應用較多的熱點工藝。

CH-99除硼應用案例

某環保科技公司除硼項目中，利用葡萄糖羥基官能團選擇性吸附硼酸鹽的原理來去除溴化鋰溶液中的硼。入水硼含量是23mg/l，處理水量為1t/h，出水做到了1mg/l。

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