[發(fā)明專利]一種改性蒙脫土吸附劑的制備方法及去除微、痕量碘的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110151056.3
• 申請(qǐng)日: 2011-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102284274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 那平;翟瑞國(guó);李元;郭敬維;蔡曉嬌;王學(xué)思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種既能用于去除水體系中痕、微量碘離子，又能處理非水體系中碘的吸附劑的制備方法，屬于新材料領(lǐng)域。特別是一種改性蒙脫土吸附劑的制備方法及去除微、痕量碘的應(yīng)用。

背景技術(shù)

我國(guó)現(xiàn)有12個(gè)省市存在高碘地區(qū)，包括北京、天津、河北、河南、山東、山西、內(nèi)蒙古、新疆、江蘇、安徽、福建、陜西。高碘水的存在，對(duì)人有很嚴(yán)重的危害，例如，碘致甲狀腺腫。同時(shí)，碘的同位素-放射性碘的存在加劇了該影響。放射性碘是早期混合裂變產(chǎn)物中的主要成分之一，在核爆炸及反應(yīng)堆事故中，它是早期污染環(huán)境的主要核素。在碘的放射性同位素中，碘-131和碘-125是毒性相對(duì)較大的放射性核素。進(jìn)入血液中的放射性碘，約70％存在于血漿中，30％很快轉(zhuǎn)移到體內(nèi)各組織器官內(nèi)，選擇性地濃集于甲狀腺。所以放射性碘對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為甲狀腺損傷。

與無(wú)機(jī)碘相比，有機(jī)碘能夠提高碘對(duì)細(xì)菌和病毒的消殺能力，具有安全性高、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景和價(jià)值。目前有機(jī)碘主要在醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用，有必要加強(qiáng)對(duì)制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，降低成本，以使其早日應(yīng)用于食品和飼料等領(lǐng)域，發(fā)揮更好的社會(huì)效益。此外富含碘的生物有機(jī)作物如海帶、海藻、紫菜等也可用作補(bǔ)碘源，其富含的生物有機(jī)碘比無(wú)機(jī)碘的補(bǔ)碘效果好、安全性高，海帶生物有機(jī)碘為實(shí)際無(wú)毒物質(zhì)，即使在較高劑量下，也是安全可靠的。

目前存在的除碘方式，中國(guó)專利CN86101411中利用大網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂來(lái)處理醋酸中的碘，CN1586697通過(guò)將無(wú)粘結(jié)劑沸石吸附劑填充固定床，并控制有機(jī)液體介質(zhì)通過(guò)吸附床層的空速和溫度，能將接觸后的含碘介質(zhì)降至10ppb以下。此外還有中國(guó)專利CN1419531、CN1328482以及美國(guó)專利4615806、5139981、5227224等。中國(guó)專利CN85107208對(duì)磷礦中的碘回收具有參考價(jià)值。中國(guó)專利CN1225336介紹了一種從高含量的飲用水中去除碘的方法，利用超細(xì)微孔的粉體陶瓷對(duì)碘離子的強(qiáng)的滯留作用達(dá)到對(duì)碘離子的分離目的。該方法對(duì)于高濃度的碘離子有一定的吸附效果，能從2000ppm降至500ppm，但對(duì)于低濃度的碘離子，沒(méi)有明顯的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種制備工藝簡(jiǎn)單，具有直接凈化、不會(huì)對(duì)需要去除碘的體系帶來(lái)新污染的改性蒙脫土吸附劑的制備方法，用來(lái)處理體系中的微、痕量碘，使之降低至10ppb以下，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)，以可溶性銀鹽為主要改性源，結(jié)合十六烷基三甲基溴化銨達(dá)到處理親水性和疏水性碘的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種改性蒙脫土吸附劑的制備方法，步驟如下：

(1)將蒙脫土在30-200℃下煅燒1-6h，按蒙脫土和pH為1-6的硝酸水溶液的質(zhì)量比為1∶40-60的比例混合攪拌，浸泡8-24h成為懸浮液；

(2)將十六烷基三甲基溴化銨與去離子水的質(zhì)量比為1∶10-60的比例加入到去離子水中，在溫度為20-50℃下攪拌10-60min，過(guò)濾，得到透明濾液；

(3)在保持?jǐn)嚢杷俣葹?0-120r/min，溫度為20-60℃條件下，將步驟(2)中的濾液加入到步驟(1)中的懸濁液中，滴加的時(shí)間為1-5h，之后繼續(xù)攪拌1-2h，得到混合液；

(4)將步驟(3)中的混合液在60-90℃的水浴中，保持轉(zhuǎn)速為70-120r/min，攪拌4-10h后，將該混合液過(guò)濾，洗滌得到濾餅；將該濾餅按質(zhì)量比為1∶20-40的比例加入到去離子水中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?0-120r/min，1-2h，得到溶液；

(5)將可溶性銀鹽、硝酸銅、硝酸鋅和硼酸按照摩爾比為1∶0.001-0.10∶0.001-0.10∶0.01-1的比例配置得到含硝酸銀的摩爾濃度為0.001-1.0mol/L的混合液；

(6)用質(zhì)量濃度為10％-40％的氨水調(diào)節(jié)步驟(4)中的溶液，調(diào)節(jié)到pH為8-13，在保持?jǐn)嚢杷俣葹?0-120r/min，溫度為20-60℃條件下，將步驟(5)中的混合液和步驟(4)的溶液按比例1∶1-30的比例加入到步驟(4)的溶液中，滴加的時(shí)間為1-5h，之后繼續(xù)攪拌1-2h，得到混合液；

(7)將步驟(6)中的混合液升按3℃-100℃/h的速率從30℃升到30-120℃之間；保持?jǐn)嚢杷俣葹?0-120r/min，反應(yīng)1-24h，再將該混合液過(guò)濾，洗滌1-5次，得到固體材料；將所得固體材料真空冷凍干燥，凍干后保持溫度在-10℃至0℃，保溫1-3h，研磨過(guò)篩，得到除碘的吸附劑。