一种用于液体铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法与流程

技术特征：
1.一种用于液体铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述方法为：将吸附粉末加入第一聚合物溶液中，混合均匀，得到第一混合物；将第一混合物浸入第一交联剂水溶液中进行一次交联，得到第二混合物；一次交联过程中，所述第一聚合物中的羟基与第一交联剂中的硼酸进行交联；所述第一聚合物中的羧基与第一交联剂中的多价金属离子进行交联；将所述第二混合物进行造粒，并干燥，得到烘干后颗粒，干燥过程拉近聚合物分子之间的距离，减小自由体积，以进行第二次交联；将所述烘干后颗粒浸入第二交联剂中进行二次交联，得到所述杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒；二次交联过程中，交联状态的硼酸在第二交联剂中水解，硼酸重新溶解，并释放交联状态的羟基；多价金属离子在第二交联剂中稳定存在，第二交联剂与第一聚合物中的羟基和/或羧基进行二次交联形成稳定的交联结构；或，将吸附粉末加入由第一聚合物溶液和第二聚合物溶液组成的混合聚合物溶液中，混合均匀，得到第一混合物；将第一混合物浸入第一交联剂水溶液中进行一次交联后得到第二混合物；一次交联过程中，所述第一聚合物中的羟基与第一交联剂中的硼酸进行交联；所述第一聚合物中的羧基与第一交联剂中的多价金属离子进行交联；所述第二聚合物中的羧基与第一交联剂中的多价金属离子进行交联；将所述第二混合物进行造粒，并干燥，得到烘干后颗粒，干燥过程拉近聚合物分子之间的距离，减小自由体积，以进行第二次交联；将所述烘干后颗粒浸入第二交联剂中进行二次交联，得到所述杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒；二次交联过程中，交联状态的硼酸在第二交联剂中水解，硼酸重新溶解，并释放交联状态的羟基；多价金属离子在第二交联剂中稳定存在，而第二交联剂与混合聚合物中的羟基和/或羧基进行二次交联形成稳定的交联结构；或，将吸附粉末加入由第一聚合物溶液、第二聚合物溶液和第三聚合物溶液组成的混合聚合物溶液中，混合均匀，得到第一混合物；将第一混合物浸入第一交联剂水溶液中进行一次交联后得到第二混合物；一次交联过程中，所述第一聚合物中的羟基与第一交联剂中的硼酸进行交联；所述第一聚合物中的羧基与第一交联剂中的多价金属离子进行交联；所述第二聚合物中的羧基与第一交联剂中的多价金属离子进行交联；所述第三聚合物中的羧基与第一交联剂中的多价金属离子进行交联；将所述第二混合物进行造粒，并干燥，得到烘干后颗粒，将所述烘干后颗粒浸入第二交联剂中进行二次交联，得到所述杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒；二次交联过程中，交联状态的硼酸在第二交联剂中水解，硼酸重新溶解，并释放交联状态的羟基；多价金属离子在第二交联剂中稳定存在，而第二交联剂与混合聚合物中的羟基和/或羧基进行二次交联形成稳定的交联结构；所述吸附剂粉末为杂多酸盐离子筛吸附剂。2.一种用于液体铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将吸附剂粉末加入至聚合物混合溶液中，混合均匀，得到第一混合物；所述吸附剂粉末与所述聚合物混合溶液的质量比为1:(2～20)；所述吸附剂粉末为杂多酸盐离子筛吸附剂，粒径为200～1500目；
所述聚合物混合溶液由以下质量份数成分组成：第一聚合物溶液50～90份，第二聚合物溶液0～40份，第三聚合物溶液0～10份；所述第一聚合物溶液为含多羟基、多羧基的聚合物1～50wt％的水溶液，优选1～20wt％；所述第二聚合物溶液为含长碳链聚合物1～50wt％的水溶液，优选1～10wt％，第二类聚合物的水溶液粘性较大且具有更多的羧基、胺基等基团；所述第三聚合物溶液为含天然多糖类聚合物1～50wt％的水溶液，优选1～10wt％；为提取自动植物的天然多糖类化合物；步骤2，将步骤1得到的第一混合物浸入第一交联剂水溶液中，进行一次交联，交联凝固后得到第二混合物；所述第一交联剂为硼酸或硼砂中至少一种与可溶性多价金属盐的混合物；所述可溶性多价金属盐为可溶性铁盐，可溶性铝盐，可溶性钙盐、可溶性镁盐、可溶性锌盐、可溶性锶盐或可溶性钡盐中至少一种；步骤3，将所述第二混合物造粒，并烘干，得到烘干后颗粒；所述烘干过程的温度为30～100℃，所述烘干过程的时间为12～24小时；步骤4，将所述烘干后颗粒浸入第二交联剂中进行二次交联，所述二次交联的时间为12～72小时，所述二次交联的温度为25～80℃；经过二次交联后得到的固体颗粒，经过洗涤，得到所述用于液体铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒；所述第二交联剂为偶联剂溶液。3.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述第一聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯醇接枝共聚物、聚丙烯酸、超支化多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述第二聚合物为异丁烯-马来酸酐共聚物、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺-马来酸酐共聚物、聚乙烯醇-马来酸酐共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧化乙烯中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述第三聚合物为为壳聚糖、明胶、果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、水溶性纤维素、瓜儿豆胶、可溶性淀粉中的一种或多种。6.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将第一混合物与第一交联剂粉末或第一交联剂溶液混合均匀；所述第一交联剂粉末为硼酸或硼砂中至少一种与可溶性多价金属盐混合均匀的粉末，所述可溶性多价金属盐为可溶性铁盐、可溶性铝盐、可溶性钙盐、可溶性镁盐、可溶性锌盐、可溶性锶盐或可溶性钡盐中至少一种；所述第一交联剂溶液为硼酸或硼砂中至少一种与可溶性多价金属盐的混合物溶于水得到的溶液，所述可溶性多价金属盐为可溶性铁盐、可溶性铝盐、可溶性钙盐、可溶性镁盐、可溶性锌盐、可溶性锶盐或可溶性钡盐中至少一种。7.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤3，所述造粒过程采用挤出造粒方式，粒径为1～5mm，优选的粒径是1～3mm。8.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述第二
交联剂为偶联剂水分散液；所述偶联剂水分散液为硅烷偶联剂水分散液、铝酸酯偶联剂水分散液、酞酸酯偶联剂水分散液中的一种或多种；所述偶联剂水分散液中的偶联剂的用量为所述烘干后颗粒重量的1.2～2.0倍。9.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述聚合物混合溶液的制备方法包括以下步骤：步骤1.1，将所述第一聚合物溶于水的得到第一聚合物溶液，所述第一聚合物溶液的浓度为1～50wt％；步骤1.2，将所述第二聚合物溶于水的得到第二聚合物溶液，所述第二聚合物溶液的浓度为1～50wt％；步骤1.3，将所述第三聚合物溶于水的得到第三聚合物溶液，所述第三聚合物溶液的浓度为1～50wt％；步骤1.4，将所述第一聚合物溶液、所述第二聚合物溶液及所述第三聚合物溶液混合，得到所述聚合物混合溶液；所述第一聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯醇接枝共聚物、聚丙烯酸、超支化多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯中的一种或多种；所述第二聚合物为异丁烯-马来酸酐共聚物、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺-马来酸酐共聚物、聚乙烯醇-马来酸酐共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧化乙烯中的一种或多种；所述第三聚合物为为壳聚糖、明胶、果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、水溶性纤维素、瓜儿豆胶、可溶性淀粉中的一种或多种；上述技术方案中，所述步骤1.4采用高速搅拌机或研磨机进行混合。10.根据权利要求2所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法，其特征在于，所述杂多酸盐离子筛吸附剂为磷钼酸铵、磷钨酸铵、砷钼酸盐、硅钼酸盐、钛硅酸盐、六方三氧化钨中的一种或多种。11.一种根据权利要求2～10之一所述制备方法得到的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒其特征在于，所述用于液体铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒的存储环境为含盐量5％以上的溶液或卤水。12.根据权利要求11所述的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒，其特征在于，所述用于液体铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒的脱附剂为铵盐溶液或含酸的铵盐溶液，所述脱附剂中铵盐的含量为5wt％以上。

技术总结
本发明公开了一种用于盐湖卤水、海水、地下水等液态铷铯资源提取的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法。该吸附剂颗粒以吸水性聚合物为载体，高负载量添加杂多酸盐离子筛，磷钼酸铵、磷钨酸铵、砷钼酸盐、硅钼酸盐等，并通过二次交联的方式制备获得，其制备工艺简单、适用于工业化生产。制得的吸附剂颗粒具有高弹性、多孔、高吸水性、渗透性好等特点。树脂基体耐强酸、强碱、高盐环境，基体表面多羟基结构能够有效吸附吸附剂颗粒，有效减少溶损率，可应用于盐湖原卤、老卤，海水及地下水资源中的铷、铯元素提取，同时高强度的耐腐蚀的基体适用于工业化吸附柱工艺。工业化吸附柱工艺。工业化吸附柱工艺。


技术研发人员：董明哲 李军 叶秀深 刘海宁 钱志强 李明珍 吴志坚
受保护的技术使用者：中国科学院青海盐湖研究所
技术研发日：2020.11.25
技术公布日：2021/10/18