[發(fā)明專利]新穎的鋁摻雜的、含亞氨基乙酸基團(tuán)的螯合樹(shù)脂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680043008.3
• 申請(qǐng)日: 2016-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107849179B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特凡·諾伊曼;貝恩德·科普;珍妮·巴比爾;賴因霍爾德·克利佩爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朗盛德國(guó)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08F212/00
• 分類號(hào): C08F212/00;C08J9/28;C08F8/30;C08F8/12;C08F8/10;C08F8/44;B01J39/18;B01J45/00;B01J47/00;C02F1/42;C02F1/58;C08F212/08;C08F212/36
• 代理公司: 11240 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張英;沈敬亭

本發(fā)明涉及鋁摻雜的、含亞氨基乙酸基團(tuán)的螯合樹(shù)脂，一種用于生產(chǎn)鋁摻雜的、含亞氨基乙酸基團(tuán)的螯合樹(shù)脂的方法，以及一種包含至少一種鋁摻雜的、含亞氨基二乙酸基團(tuán)的螯合樹(shù)脂的裝置。本發(fā)明進(jìn)一步涉及所述裝置用于從水中去除氟化物的用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有亞氨基乙酸基團(tuán)的鋁摻雜的螯合樹(shù)脂，一種用于含有亞氨基乙酸基團(tuán)的鋁摻雜的螯合樹(shù)脂的生產(chǎn)方法，一種包含至少一種含有亞氨基乙酸基團(tuán)的鋁摻雜的螯合樹(shù)脂的至少一個(gè)層的裝置，以及此裝置和這些螯合樹(shù)脂用于從水中去除氟化物的用途。

背景技術(shù)

氟化物是在我們的環(huán)境中普遍存在的微量元素。此外，它作為在陶瓷或瓷器的工業(yè)生產(chǎn)中或者在半導(dǎo)體和太陽(yáng)能工業(yè)中的廢品出現(xiàn)。由于現(xiàn)有生產(chǎn)方法，它頻繁地與廢水一起被處置。天然沉積物同樣可以導(dǎo)致水被氟化物的污染。

當(dāng)水具有太高的氟化物濃度時(shí)，從水中去除氟化物變得必要。雖然氟化物是對(duì)于人類重要的微量元素并且用來(lái)增強(qiáng)骨骼和牙齒，但是在延長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)在升高的吸收情況下它具有有毒特性并且可以導(dǎo)致骨骼和牙齒疾病如骨硬化或氟中毒。還存在致癌性嫌疑。在德國(guó)，根據(jù)飲用水法規(guī)，氟離子可以最高達(dá)1.5ppm(mg/l)的濃度存在于飲用水中。世界衛(wèi)生組織(WHO)對(duì)于飲用水中的氟化物的指導(dǎo)值也是1.5ppm(mg/l)。

從廢水中去除氟化物的常規(guī)方法，如從DE-A 2801724中已知的通過(guò)氯化鈣的添加沉淀或者從DE-A 3004058已知的在活性氧化鋁上氟化物的吸附，僅僅在有限的程度上適合于飲用水處理(如果發(fā)生的話)。我們的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)示出有可能通過(guò)沉淀，甚至用相當(dāng)大過(guò)量的沉淀劑以達(dá)到僅3至10ppm氟化物的濃度，這仍遠(yuǎn)高于所要求的1.5ppm限度。在活性氧化鋁上氟化物的吸附同樣不適合于飲用水處理，因?yàn)槿萘繉?duì)于水組成是非常敏感的。此外，所釋放的水的pH是受影響的并且該活性氧化鋁的氧化鋁晶粒將鋁釋放到該處理的水中，這意思是在德國(guó)飲用水法規(guī)中所要求的0.2ppm的鋁限度可容易地超過(guò)。

從水中去除氟化物的另一種方法是從DE-A 3129473中已知的，在該方法中借助于鋁酸鈉沉淀這些氟化物。這種方法的缺點(diǎn)同樣是水仍具有過(guò)高的氟化物濃度。

此外，“溶劑萃取和離子交換劑(Solvent Extraction and Ion Exchanger)”，第22卷，第2期，第305-322頁(yè)，2004，披露了鋁摻雜的安伯來(lái)特(amberlite)樹(shù)脂，這些樹(shù)脂用于氟化物去除但是具有同樣釋放過(guò)高量的鋁離子的缺點(diǎn)并且具有太低的氟化物吸收容量。

已知的螯合樹(shù)脂的共同特征是它們的氟化物容量太低并且它們因此不能被有效地使用。此外，它們可以含有有毒物質(zhì)。因此對(duì)于用于氟化物去除的螯合樹(shù)脂仍然存在需要，用該螯合樹(shù)脂克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，出人意料地，當(dāng)具有亞氨基乙酸基團(tuán)的鋁摻雜的螯合樹(shù)脂的第二取代水平是在0.70與1.20之間的范圍內(nèi)時(shí)，它們具有特別高的氟化物容量。

因此本發(fā)明提供了一種包含式(I)的官能團(tuán)的螯合樹(shù)脂

這些官能團(tuán)經(jīng)由亞甲基經(jīng)由芳族基團(tuán)鍵合到該螯合樹(shù)脂的聚合物骨架上，

其中該聚合物骨架已經(jīng)由單乙烯基芳香族的和多乙烯基芳香族的單體制備

并且X是任何單價(jià)陰離子，其中n＝0.60至1.50/芳族基團(tuán)并且m＝0.70至1.20/氮原子。

X可以是例如硝酸根、氮化物、硫酸氫根、碳酸氫根或鹵離子，例如并且優(yōu)選氯離子和溴離子。X優(yōu)選地是氯離子。

優(yōu)選的是使用聚苯乙烯共聚物骨架作為聚合物骨架。特別優(yōu)選的是使用苯乙烯/二乙烯基苯-交聯(lián)的共聚物作為聚苯乙烯共聚物骨架。

此外，本發(fā)明包括一種用于本發(fā)明的螯合樹(shù)脂的生產(chǎn)方法，這些螯合樹(shù)脂含有式(I)的官能團(tuán)，其中