中毒离子交换树脂的解毒再生

许 影，周根茂，丁 叶，封 宇，王立民

(核工业北京化工冶金研究院，北京 101149)

离子交换树脂常用于从溶液中吸附提取铀。随使用时间延长，树脂会发生中毒，颜色由乳白色变为黑褐色，对铀的吸附量大幅下降。用1 mol/L HCl溶液浸泡中毒树脂可使树脂解毒再生，但仅能清除部分杂质，无法使树脂完全再生。

离子交换树脂为多孔网状立体结构，多孔网眼为离子在树脂内部的扩散进出通道，通道内壁具有众多功能可交换基团[1-4]。从树脂结构和交换过程分析，导致树脂中毒的原因主要有化学中毒和物理中毒：可交换基团被取代；交换势能较高、附着力强的离子或大分子物质吸附或被交换到树脂上；吸附过程中生成的难溶沉积物沉积在树脂表面或网孔内部阻塞了离子交换通道。树脂中毒原因不同，再生方法亦不同[5-8]。因此，准确判断树脂中毒原因并确定解毒方法有重要意义。

1 试验部分

1.1 试验样品

用某种离子交换树脂从碱性溶液中吸附铀。从吸附塔底、顶部分别取中毒树脂样品，记作P1、P2，两者均为黑褐色球形颗粒。F1为强碱性阴离子交换树脂，乳白色半透明球形颗粒。将P1、P2与F1作对比分析。

吸附原液组成见表1。

表1 吸附原液组成 mg/L

1.2 分析方法

红外光谱仪[9]，分析树脂结构。

扫描电子显微镜-能谱仪[10]，在不损坏树脂样品表面条件下，直观表征表面微观形貌及定性、半定量分析树脂组成。

X荧光光谱仪[11-12]，定性半定量分析树脂组成。

1.3 中毒树脂解毒再生

取中毒树脂P1、P2各10 mL分别于100 mL三角瓶中，控制液固体积比2/1，加入解毒试剂，于振荡器上振荡12 h，之后静置，取上层清液分析其组成。……