[發明專利]一種用于提取硒/碲的動態膜分離膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710370923.X
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107051220B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 張濤;岳學杰;邱鳳仙;楊冬亞;榮堅;朱瑤;袁登森
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01D69/14
• 分類號: B01D69/14;B01D67/00;C01B19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于化工分離領域，涉及一種用于提取硒/碲的動態膜分離膜及其制備方法。本發明所公開的用于提取硒/碲的動態膜分離膜由基膜和次生膜構成，所述次生膜原位生長在基膜表面，其中基膜材料為多孔耐酸纖維膜，纖維直徑為5～15μm，次生膜為具有硒/碲吸附性能的復合氧化物，復合氧化物尺寸200～500 nm。本發明還公開所述動態膜分離膜的制備方法，包括基膜材料表面改性、前驅體生長和水熱反應和相轉變過程。本發明所公開的動態膜分離膜，基膜化學性質穩定、次生膜納米粒分散性好、形態較規整、對硒/碲有著較強的吸附作用，可重復使用；其制備方法具有工藝簡單、反應條件溫和環境友好等優點。硒/碲分離工藝簡單，無二次污染，適宜工業應用。

技術領域

本發明屬于化工分離領域，涉及動態膜分離膜，尤其涉及一種用于提取硒/碲的動態膜分離膜及其制備方法。

背景技術

硒和碲屬于稀散元素，在地殼中的豐度分別為9×10^-6和2×10^-7，被譽為“現代工業和國防與尖端技術的維生素”，廣泛應用于電子、冶金、化工和玻璃等工業領域，特別是在新能源新材料(光伏產業)、國防與尖端技術領域中的不可替代性，是具有重大前景的戰略資源。自然界中硒/碲元素主要以微量的形式分散于各種硫化礦物中，如黃銅礦、鉛鋅礦、黃鐵礦、錫礦以及某些金礦中。硒/碲的提取大多以電解銅或鉛產生的硒/碲富料為原料，再通過酸化焙燒、堿浸、氧化-酸浸或選冶聯合處理提取。從電解泥里提取硒/碲具有分離效果好、純度高、回收率高等優點，一般硒/碲回收率可達70%以上，但存在分離工藝復雜、能耗高、污染嚴重和選擇性差等缺點。另外，從電解泥中提取硒/碲，需要消耗大量的礦產資源，隨著人類不斷開發利用，含稀有金屬的礦物越來越少，其品位逐漸貧化，過度開發將使我們面臨資源短缺和環境污染的嚴峻形勢。因此，尋找新的富硒/碲資源及開發短流程、低污染和低能耗的硒/碲分離新技術及有關理論的研究勢在必行，這對于稀有金屬礦產的保護和資源化的利用具有重要的意義。

膜分離提取硒/碲元素所面臨的首要問題，是解決膜污染導致的分離效率低和重復使用性差的問題。選擇合適的膜過程和膜組件，可有效分離與回收溶液中的硒/碲元素，且對低品位礦產也能保持較高分離效率。在實際硒/碲元素分離過程中，膜污染嚴重和膜組件價格昂貴等問題限制了膜技術的廣泛應用。因此，在研究硒/碲元素分離效率的同時，還應考慮膜污染和膜再生性能的問題。

作為一種特殊形式的膜技術，動態膜是利用多孔介質過濾含有有機或無機物質的溶液，在介質表面沉積或組裝一層次生膜層，即動態膜層。動態膜可減輕基膜的膜污染，降低了膜組件的價格，并具有良好的滲透性和截留效果。一旦提取硒/碲元素膜表面被污染，次生膜容易移除，并可以再次成膜。與固定膜相比，動態油水分離膜具有成本低、通量大、截留能力強、制備簡單和清洗方便等優點。因此，構筑動態分離膜，可解決硒/碲元素分離過程所遇到膜污染問題、降低膜組價格和增加膜使用壽命。

因此，本發明針對動態膜的結構特點，設計了用于提取硒/碲的動態膜分離膜。

發明內容

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的一個目的是，公開了一種用于提取硒/碲的動態膜分離膜。

一種用于提取硒/碲的動態膜分離膜，由基膜和次生膜構成，所述次生膜原位生長在基膜表面，其中基膜材料為多孔耐酸纖維膜，纖維直徑為5～15μm，次生膜為具有硒/碲吸附性能的復合氧化物，復合氧化物尺寸200～500 nm。

本發明所公開的用于提取硒/碲的動態膜分離膜，所述多孔耐酸纖維膜為陶瓷纖維膜、SiO₂纖維膜中的一種或者兩種組合。

本發明所公開的用于提取硒/碲的動態膜分離膜，結構為核殼結構，由基膜和次生膜構成，次生膜原位生長在基膜表面。基膜由耐腐蝕的多孔纖維膜構成，保證硒/碲分離膜的穩定性和提高了硒/碲膜使用壽命；次生膜由對硒/碲具吸附性能的復合氧化物構成，保證動態分離膜對硒/碲吸附富集作用。