[發(fā)明專利]一種包覆型浸漬樹(shù)脂及其制備方法和其在選擇性吸附污酸中錸的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811399986.9
• 申請(qǐng)日: 2018-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109535474B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭學(xué)益;馬鐘琛;李棟;田慶華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J9/40
• 分類號(hào): C08J9/40;C08J9/42;C08J9/36;B01J20/26;C08L27/06;C08L29/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 魏龍霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種包覆型浸漬樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚氯乙烯系惰性樹(shù)脂進(jìn)行溶脹；(2)將萃取劑、改性劑和溶脹后的樹(shù)脂混合后進(jìn)行超聲浸漬；(3)將經(jīng)步驟(2)處理后的樹(shù)脂置于聚乙烯醇溶液中進(jìn)行反應(yīng)；(4)將步驟(3)處理后的樹(shù)脂浸泡于戊二醛溶液或硼酸溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，過(guò)濾，干燥，即獲得包覆型浸漬樹(shù)脂。本發(fā)明的制備方法過(guò)程中通過(guò)戊二醛溶液或硼酸溶液對(duì)基體樹(shù)脂進(jìn)行交聯(lián)，以增加包覆膜的強(qiáng)度，進(jìn)一步改善了實(shí)際生產(chǎn)中萃取劑易流失問(wèn)題，有利于保護(hù)環(huán)境，并提高了錸回收率。本發(fā)明的制備方法制備的包覆型浸漬樹(shù)脂穩(wěn)定性高，易再生，在不降低吸附容量的前提下，可循環(huán)使用30次以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水中有價(jià)金屬回收領(lǐng)域，尤其涉及一種包覆型浸漬樹(shù)脂及其制備方法和其在選擇性吸附污酸中錸的應(yīng)用。

背景技術(shù)

錸以其高熔點(diǎn)、高硬度、抗蠕變性、抗腐蝕性及良好塑性等優(yōu)良的物理化學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于電子、催化及航空工業(yè)，尤其在耐高溫航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片和發(fā)動(dòng)機(jī)噴管方面具有不可替代的作用。目前，錸及其合金材料的開(kāi)發(fā)利用正處于高速發(fā)展階段，錸需求量逐年上升，呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的市場(chǎng)態(tài)勢(shì)。但由于污酸中錸含量極低，且污酸體系復(fù)雜，因此錸回收率很低，資源利用率不高。

目前冶煉污酸中錸的富集分離方法主要有三種：濕法、火法和電化學(xué)法。濕法包括溶劑萃取法、萃淋樹(shù)脂吸附法、離子交換法、液膜分離法和共沉淀法；但是，溶劑萃取法萃取劑價(jià)格昂貴，且萃取過(guò)程中存在流失，由于其為易燃、易爆及有毒物質(zhì)，會(huì)造成安環(huán)問(wèn)題和環(huán)境污染；萃淋樹(shù)脂吸附法樹(shù)脂上嫁接基團(tuán)較難且耗時(shí)；離子交換法選擇性較差，且易被有害雜質(zhì)污染，導(dǎo)致樹(shù)脂中毒；液膜分離法目前技術(shù)不成熟，多處于實(shí)驗(yàn)室研究階段；沉淀法沉錸渣中雜質(zhì)較高，且沉淀劑消耗量大，回收率低。火法包括石灰燒結(jié)法和高溫氧化蒸餾法；但石灰燒結(jié)法工藝設(shè)備占地面積大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；高溫氧化蒸餾法能耗高，且需與其它方法相結(jié)合。電化學(xué)法包括電滲析法和電解法。電滲析法能耗高且耗時(shí)多；電解法電解效率低，選擇性較差。

中國(guó)專利201510999790.3中公開(kāi)了一種氮雜環(huán)化合物功能化離子交換材料回收廢水中錸的應(yīng)用，其所采用的吸附材料制備過(guò)程中需要將樹(shù)脂氯甲基化，該過(guò)程會(huì)使用到劇毒物質(zhì)氯甲基甲基醚，不利于安全和環(huán)保；其次，所得的目標(biāo)產(chǎn)品為硫化錸，需進(jìn)一步處理，且沉錸時(shí)需要用到劇毒氣體硫化氫。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在各種不足，開(kāi)發(fā)一種安全性能高、高選擇性、抗污染能力強(qiáng)、制備工藝簡(jiǎn)單的選擇性吸附材料用于分離和富集冶煉污酸中的錸具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種用于吸附錸的吸附型樹(shù)脂及其制備方法和其在吸附污酸中錸的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種包覆型浸漬樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚氯乙烯系惰性樹(shù)脂進(jìn)行溶脹，增大樹(shù)脂的孔徑；

(2)將萃取劑、改性劑和溶脹后的樹(shù)脂混合后進(jìn)行超聲浸漬，使萃取劑、改性劑進(jìn)入至樹(shù)脂內(nèi)部深處，同時(shí)減少浸漬時(shí)間；

(3)將經(jīng)步驟(2)處理后的樹(shù)脂置于聚乙烯醇溶液(包覆劑)中進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)浸漬樹(shù)脂進(jìn)行包覆；

(4)將步驟(3)處理后的樹(shù)脂浸泡于戊二醛溶液或硼酸溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，以增加包覆膜的強(qiáng)度，過(guò)濾，干燥，即獲得包覆型浸漬樹(shù)脂。

本發(fā)明采用惰性聚氯乙烯系樹(shù)脂為基質(zhì)，通過(guò)超聲浸漬方式將具有錸萃取功能的萃取劑和改性劑填充至基體孔徑中，而后使用聚乙烯醇為包覆膜，對(duì)浸漬后的樹(shù)脂包覆，再浸泡于硼酸或戊二醛溶液中的交聯(lián)劑中進(jìn)行交聯(lián)，過(guò)濾后干燥即可獲得具有離子交換功能的功能化包覆型浸漬樹(shù)脂。

上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，聚氯乙烯系惰性樹(shù)脂是指LS-300,該樹(shù)脂孔徑和比表面積大，同時(shí)對(duì)金屬離子不產(chǎn)生吸附；溶脹過(guò)程的溶劑為乙醇或乙醚，溶脹的時(shí)間為4～24小時(shí)。