离子交换树脂在高盐含镁铁锰体系回收钒的应用

钒是一种关键的合金元素，广泛用于钢铁生产中提高强度和耐磨性。此外，钒也是制造高性能电池材料的重要组成部分，尤其是在全钒液流电池等储能技术中扮演着重要角色。随着新能源和新材料产业的快速发展，钒的市场需求不断增长。

在钒的提取和回收过程中，高盐含镁铁锰体系是一个常见的工业废料来源。这些废料如果不当处理，会对环境造成污染。因此，开发高效的回收技术不仅能够减少环境污染，还能提高钒资源的综合利用率，具有重要的环境和经济双重意义。

离子交换主要基于离子交换树脂与含钒废水中离子的选择性交换原理。离子交换树脂具有 特定的官能团，这些官能团能够特异性地吸附钒离子，当树脂与含有钒离子的溶液接触时，树脂上的 OH-与溶液中的 VO3-发生交换。使用后，树脂会饱和并需要再生。再生过程通常使用碱（如液碱或氨水）来恢复树脂的 OH-形式，使其重新具备离子交换能力。

1.吸钒树脂的应用

去除效率：离子交换树脂可以吸附钒离子，并在再生直接得到粗产品溶液。

连续操作：离子交换树脂可以设计为连续床或流动床系统，适合大规模工业应用。

2. 工艺优势

提钒工艺中离子交换的优势主要在于弥补沉淀溶解度较高导致沉淀获取产品效率低和萃 取后浓度低导致纯化成本高昂的问题。

在高盐环境中，由于常见的钒沉淀物——五氧化二钒和偏钒酸钠溶解度均在 8g/L 左右，这就导致低浓度的钒溶液完全不适用沉淀处理；另一方面， 高浓的钒溶液处理后，沉钒后液，也就是清水部分的钒含量仍然很多，造成大量浪费。萃取后 钒浓度可达到 5g/L 左右，仍然达不到沉钒的条件，如果直接去蒸发结晶，高昂的能源成本和 建设成本会让本来能够创造收益的回收项目变成废水治理。离子交换得优势在此体现出来，不仅能够将萃取未分离完全的铁、锰、镁等金属离子完全去除，更能将溶液中偏钒酸钠浓度提升到 60g/L 以上，溶液处理量减少，也可以通过低成本的沉淀和焙烧直接获取高纯的产品，创造

收益。

高效率：可以有效吸附钒离子，将钒与其他杂质如铁、镁、锰完全分离。

可再生：树脂可重复使用，降低长期成本。

操作简便：自动化程度高，易于控制。