[發明專利]砷選擇性樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 200710087633.0
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN101053848A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: J·A·特雷霍
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: B01J41/12
• 分類號: B01J41/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 沙永生

技術領域

本發明涉及可用來從含砷的水中除去砷的樹脂的制備方法。

背景技術

水中所含的砷主要是砷酸鹽或亞砷酸鹽的形式，它們都具有極高的毒性。 人們報道了許多用來處理水以除去各種含砷離子的樹脂，包括加載了金屬的樹 脂。例如，在美國公開第2005/0205495號中報道了使用加載了沉淀的Fe(III)的 陰離子交換樹脂去除含砷離子。然而，本申請揭示了一種制備這樣的樹脂的改 進的方法。

本發明所解決的問題是提供一種改進的方法，以制備用來從水中除去砷的 加載了金屬的樹脂。

發明內容

本發明涉及一種制備加載了兩性金屬離子的水合氧化物的樹脂的方法；所 述方法包括以下步驟：(a)將所述樹脂與至少2個柱床體積(bed?volumn)的包含所 述兩性金屬離子的鹽的水溶液相混合，所述金屬離子的濃度至少為8％；(b)從 樹脂中排掉多余的液體；(c)在監控著pH值的同時，以足夠的速率加入至少0.3 個柱床體積的堿金屬氫氧化物水溶液，使得液相的pH值在20分鐘內升到4以上， 所述堿金屬氫氧化物水溶液中堿金屬氫氧化物的濃度至少為3％；(d)另外加入 堿金屬氫氧化物水溶液，使液相的pH值保持在4-12；(e)從樹脂中排掉多余的液 體。

本發明還涉及包含10-35％的水合氧化物形式的兩性金屬離子的樹脂；所述 金屬離子中至少有50％位于樹脂珠粒體積的外面半部(outer?half)。

具體實施方式

除非另外說明，百分數為重量百分數。在本文中，術語“(甲基)丙烯酸類” 表示丙烯酸類或甲基丙烯酸類。術語“過量的液體”表示反應器或柱子中能夠 通過重力作用在一小時以內很容易地排掉的液相的量。術語“柱床體積”(BV) 表示與容器(例如反應器或柱子)中樹脂珠粒批料體積相等的液體的體積。術語 “苯乙烯聚合物”表示由包含苯乙烯和/或至少一種交聯劑的單體聚合生成的共 聚物，以單體總重量為基準計，所述苯乙烯和交聯劑的總重量至少占50重量％。 交聯劑是包含至少兩個可聚合的碳-碳雙鍵的單體，包括例如二乙烯基芳香類化 合物、二(甲基)丙烯酸酯和三(甲基)丙烯酸酯化合物以及二乙烯基醚化合物。優 選的交聯劑是二乙烯基芳香類交聯劑，例如二乙烯基苯。在一個實施方式中， 苯乙烯聚合物由至少含75％苯乙烯和二乙烯基芳香類交聯劑的單體混合物制 備，所述單體混合物更優選包含至少90％的苯乙烯和二乙烯基芳香類交聯劑， 最優選主要由苯乙烯和至少一種二乙烯基芳香類交聯劑制備。在另一實施方式 中，苯乙烯聚合物由主要由至少一種二乙烯基芳香類交聯劑組成的單體混合物 制備的。術語“丙烯酸類聚合物”表示由包含至少一種(甲基)丙烯酸或(甲基) 丙烯酸酯以及至少一種交聯劑的乙烯基單體混合物制備的共聚物，以單體總重 量為基準計，所述(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯與交聯劑的總重量至少占50 重量％；優選至少占75重量％；更優選至少占90重量％，最優選的是，形成所 述共聚物的單體混合物主要由至少一種(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯和至少 一種交聯劑組成。

術語“凝膠”或“膠態(gellular)”樹脂表示由孔隙率極低(0-0.1厘米³/克)、 平均孔徑很小(0-14埃)、BET表面積很小(0-10米²/克)的共聚物合成的樹脂。術 語“大網絡”(或MR)樹脂表示由高中孔(mesoporous)共聚物合成的表面積大于 凝膠樹脂的樹脂。所述MR樹脂的總孔隙率為0.1-0.7厘米³/克，平均孔徑為17-500 埃，BET表面積為10-200米²/克。術語“陽離子交換樹脂”表示能夠與環境交換 帶正電荷的物質的樹脂。它們包含帶負電荷的物質，這些帶負電荷的物質與 Na⁺、K⁺、Ca⁺⁺、Mg⁺⁺、Fe⁺⁺⁺或H⁺之類的陽離子相連。最常用的帶負電荷的物 質是羧酸根、磺酸根、和膦酸根。術語“陰離子交換樹脂”表示能夠與環境交 換帶負電荷的物質的樹脂。術語“強堿陰離子交換樹脂”表示包含帶有正電荷 的物質的陰離子交換樹脂，所述帶有正電荷的物質與Cl^-、Br^-、F^-和OH^-之類的 陰離子相連。最常用的帶有正電荷的物質是季銨和質子化的仲胺。