[發明專利]一種陰離子交換樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010139282.9
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111437891A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 花榕;張雨;劉付平;孔杰;李陽;張峰;何非凡;馮宇;吳金虎;寇曉康
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: B01J41/13
• 分類號: B01J41/13;C22B3/42;C22B61/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發明提供了一種陰離子交換樹脂及其制備方法和應用，屬于稀有金屬分離富集技術領域。本發明提供的陰離子交換樹脂的制備方法，包括以下步驟：將聚苯乙烯?二乙烯苯聚合物和氯甲醚混合，在氯化鋅催化作用下進行氯甲基化反應，得到氯甲基化聚苯乙烯?二乙烯苯聚合物；將所述氯甲基化聚苯乙烯?二乙烯苯聚合物、正丁醇和三乙胺混合，在堿性條件下進行氨基化反應，得到陰離子交換樹脂。采用本發明提供的方法制備得到的陰離子交換樹脂，能夠選擇性吸附錸，實現其分離富集，且所述陰離子交換樹脂吸附平衡時間短、pH值適用范圍較大。

技術領域

本發明涉及稀有金屬分離富集技術領域，尤其涉及一種陰離子交換樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

錸是地球上最為稀散的金屬之一，其不存在獨立礦物，常和輝鉬礦、班銅礦和砂巖型鈾礦伴生共存。因此，發展高效分離富集技術，是錸生產中所面臨的首要問題。錸的分離富集方法有沉淀法、溶劑萃取法、離子交換法、色層分離法、膜分離法等，其中應用比較廣泛的為溶劑萃取法和離子交換法。

離子交換法是利用離子交換樹脂的活性基團與溶液中的含錸離子發生離子交換，從而實現錸與其它物質的分離，具有工藝簡單、操作方便、對環境危害較小的優勢。此外，錸在微酸性和中性溶液中主要以高錸酸根離子(ReO₄^-)形式存在，故采用陰離子交換樹脂可以有效地分離富集錸。劉紅召等(一種弱堿性樹脂對淋洗液中錸的靜態吸附性能[J].稀有金屬，2017，41(09)：1028-1034)用一種弱堿性樹脂對淋洗液中錸進行靜態吸附探究，其飽和吸附容量為60.4mg·g^-1，但其吸附平衡時間較長；葉茂松等(弱堿性陰離子交換樹脂的合成及其對錸離子的吸附解吸行為研究[J].離子交換與吸附，2015，31(2)：107-114)通過輻照接枝技術合成的一種弱堿性陰離子交換樹脂對錸離子的飽和吸附量為84.1mg·g^-1，但其受pH影響較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種陰離子交換樹脂及其制備方法和應用，采用本發明提供的方法制備得到的陰離子交換樹脂，能夠選擇性吸附錸，實現其分離富集；且所述陰離子交換樹脂吸附平衡時間短、pH值適用范圍較大。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種陰離子交換樹脂的制備方法，包括以下步驟：

將聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物和氯甲醚混合，在氯化鋅催化作用下進行氯甲基化反應，得到氯甲基化聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物；

將所述氯甲基化聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物、正丁醇和三乙胺混合，在堿性條件下進行氨基化反應，得到陰離子交換樹脂。

優選地，所述聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物、氯甲醚和氯化鋅的質量比為5:20～30:8～12。

優選地，所述氯甲基化反應的溫度為40～50℃，時間為20～28h。

優選地，所述堿性條件是使體系的pH值為9～11；所述氯甲基化聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物、正丁醇和三乙胺的用量比為5g:90～110mL:8～12g。

優選地，所述氨基化反應的溫度為60～70℃，時間為10～15h。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的陰離子交換樹脂。

本發明提供了上述技術方案所述陰離子交換樹脂在分離富集錸中的應用。

優選地，所述應用包括：采用所述陰離子交換樹脂對含錸溶液進行吸附，之后解吸。

優選地，所述含錸溶液的pH值為1～6。

優選地，所述含錸溶液中還包括鈾，所述鈾以正六價鈾形式存在。