[發明專利]一種對含有可交換離子的固體物質進行離子交換的方法

有效

• 申請號: 201210427687.8
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103768951A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 劉中清;周麗娜;羅一斌;舒興田
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01D61/44
• 分類號: B01D61/44
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

1.一種對含有可交換離子的固體物質進行離子交換的方法，該方法包括以下步驟：

雙極膜電滲析步驟，該步驟包括對含有離子的水溶液進行雙極膜電滲析，得到酸液；

離子交換步驟，該步驟包括使所述含有可交換離子的固體物質與所述酸液接觸，進行離子交換，得到經離子交換的固體物質的漿液，所述固體物質中的可交換離子含有能夠與OH-形成水不溶性物質的離子；

固液分離步驟，該步驟包括對所述經離子交換的固體物質的漿液進行固液分離，得到第一固相和第一液相，并將所述第一液相的pH值調節為8以上后進行固液分離，得到處理液；

將所述處理液循環至所述雙極膜電滲析步驟中，代替至少部分含有離子的水溶液進行雙極膜電滲析，以得到所述酸液；

其中，所述含有離子的水溶液中的陰離子濃度或陽離子濃度為0.01-10摩爾/升。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，獲取所述含有離子的水溶液的方法包括：將所述含有可交換離子的固體物質與水配制成漿液后進行固液分離，得到第二固相和第二液相，將所述第二液相的pH值調節為8以上后進行固液分離，將得到的液相作為所述含有離子的水溶液，將所述第二固相送入所述離子交換步驟中進行離子交換。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述含有離子的水溶液中的離子至少部分來自電解質，所述電解質為無機電解質和/或有機電解質。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述無機電解質為硫酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、硝酸鉀、磷酸鉀、磷酸氫鉀和磷酸二氫鉀中的一種或多種；

所述有機電解質為甲酸、乙酸、甲酸鈉、甲酸鉀和季銨型電解質中的一種或多種。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述季銨型電解質為四甲基氯化銨、四甲基溴化銨和四甲基氫氧化銨中的一種或多種。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，將所述第一液相和所述第二液相的pH值各自調節為8-14。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，將所述第一液相和第二液相的pH值各自調節為9-13。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述固體物質為分子篩、陽離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂和凝膠中的一種或多種。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述分子篩為選自微孔硅鋁分子篩、介孔硅鋁分子篩和微孔磷鋁分子篩中的一種或多種分子篩。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述微孔硅鋁分子篩為Y型分子篩、X型分子篩、A型分子篩、L型分子篩、Beta型分子篩、FER型分子篩、MOR型分子篩、ZSM-5型分子篩、ZSM-22型分子篩、ZSM-11型分子篩、ZSM-23型分子篩、ZSM-35型分子篩、MCM-22型分子篩、MCM-49型分子篩、MCM-36型分子篩和MCM-56型分子篩中的一種或多種；

所述介孔硅鋁分子篩為MCM-41型分子篩、MCM-48型分子篩、MCM-50型分子篩、SBA-15型分子篩、SBA-16型分子篩、MSU-1型分子篩和MSU-2型分子篩中的一種或多種；

所述微孔磷鋁分子篩為SAPO-34型分子篩、SAPO-11型分子篩、SAPO-5型分子篩、SAPO-18型分子篩、APO-5型分子篩、APO-11型分子篩和MeAPO-11型分子篩中的一種或多種。

11.根據權利要求8-10中任意一項所述的方法，其中，所述分子篩為Na型分子篩。

12.根據權利要求8所述的方法，其中，所述凝膠為硅鋁凝膠、硅鈦凝膠、硅硼凝膠、鋅鋁凝膠和鎂鋁凝膠中的一種或多種。

13.根據權利要求1所述的方法，其中，所述能夠與OH^-形成水不溶性物質的離子為Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Si⁴⁺和稀土金屬離子中的一種或多種。

14.根據權利要求1所述的方法，其中，所述雙極膜電滲析在雙極膜電滲析器中進行，所述雙極膜電滲析器包括正極、負極以及位于所述正極和負極之間的至少兩個雙極膜、至少一個陽離子交換膜和至少一個陰離子交換膜，所述陽離子交換膜和所述陰離子交換膜兩兩成對將所述雙極膜兩兩隔開。