[发明专利]一种改性蒙脱土吸附剂的制备方法及去除微、痕量碘的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种既能用于去除水体系中痕、微量碘离子，又能处理非水体系中碘的吸附剂的制备方法，属于新材料领域。特别是一种改性蒙脱土吸附剂的制备方法及去除微、痕量碘的应用。

背景技术

我国现有12个省市存在高碘地区，包括北京、天津、河北、河南、山东、山西、内蒙古、新疆、江苏、安徽、福建、陕西。高碘水的存在，对人有很严重的危害，例如，碘致甲状腺肿。同时，碘的同位素-放射性碘的存在加剧了该影响。放射性碘是早期混合裂变产物中的主要成分之一，在核爆炸及反应堆事故中，它是早期污染环境的主要核素。在碘的放射性同位素中，碘-131和碘-125是毒性相对较大的放射性核素。进入血液中的放射性碘，约70％存在于血浆中，30％很快转移到体内各组织器官内，选择性地浓集于甲状腺。所以放射性碘对人体的危害主要表现为甲状腺损伤。

与无机碘相比，有机碘能够提高碘对细菌和病毒的消杀能力，具有安全性高、毒性低等优点，在医药等领域有广泛的应用前景和价值。目前有机碘主要在医药领域中应用，有必要加强对制备工艺进行改进，降低成本，以使其早日应用于食品和饲料等领域，发挥更好的社会效益。此外富含碘的生物有机作物如海带、海藻、紫菜等也可用作补碘源，其富含的生物有机碘比无机碘的补碘效果好、安全性高，海带生物有机碘为实际无毒物质，即使在较高剂量下，也是安全可靠的。

目前存在的除碘方式，中国专利CN86101411中利用大网络强酸阳离子交换树脂来处理醋酸中的碘，CN1586697通过将无粘结剂沸石吸附剂填充固定床，并控制有机液体介质通过吸附床层的空速和温度，能将接触后的含碘介质降至10ppb以下。此外还有中国专利CN1419531、CN1328482以及美国专利4615806、5139981、5227224等。中国专利CN85107208对磷矿中的碘回收具有参考价值。中国专利CN1225336介绍了一种从高含量的饮用水中去除碘的方法，利用超细微孔的粉体陶瓷对碘离子的强的滞留作用达到对碘离子的分离目的。该方法对于高浓度的碘离子有一定的吸附效果，能从2000ppm降至500ppm，但对于低浓度的碘离子，没有明显的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备工艺简单，具有直接净化、不会对需要去除碘的体系带来新污染的改性蒙脱土吸附剂的制备方法，用来处理体系中的微、痕量碘，使之降低至10ppb以下，符合国家标准。本发明通过下述技术方案得以实现，以可溶性银盐为主要改性源，结合十六烷基三甲基溴化铵达到处理亲水性和疏水性碘的要求。

本发明的技术方案如下：

一种改性蒙脱土吸附剂的制备方法，步骤如下：

(1)将蒙脱土在30-200℃下煅烧1-6h，按蒙脱土和pH为1-6的硝酸水溶液的质量比为1∶40-60的比例混合搅拌，浸泡8-24h成为悬浮液；

(2)将十六烷基三甲基溴化铵与去离子水的质量比为1∶10-60的比例加入到去离子水中，在温度为20-50℃下搅拌10-60min，过滤，得到透明滤液；

(3)在保持搅拌速度为60-120r/min，温度为20-60℃条件下，将步骤(2)中的滤液加入到步骤(1)中的悬浊液中，滴加的时间为1-5h，之后继续搅拌1-2h，得到混合液；

(4)将步骤(3)中的混合液在60-90℃的水浴中，保持转速为70-120r/min，搅拌4-10h后，将该混合液过滤，洗涤得到滤饼；将该滤饼按质量比为1∶20-40的比例加入到去离子水中，保持搅拌速度为60-120r/min，1-2h，得到溶液；

(5)将可溶性银盐、硝酸铜、硝酸锌和硼酸按照摩尔比为1∶0.001-0.10∶0.001-0.10∶0.01-1的比例配置得到含硝酸银的摩尔浓度为0.001-1.0mol/L的混合液；

(6)用质量浓度为10％-40％的氨水调节步骤(4)中的溶液，调节到pH为8-13，在保持搅拌速度为60-120r/min，温度为20-60℃条件下，将步骤(5)中的混合液和步骤(4)的溶液按比例1∶1-30的比例加入到步骤(4)的溶液中，滴加的时间为1-5h，之后继续搅拌1-2h，得到混合液；

(7)将步骤(6)中的混合液升按3℃-100℃/h的速率从30℃升到30-120℃之间；保持搅拌速度为40-120r/min，反应1-24h，再将该混合液过滤，洗涤1-5次，得到固体材料；将所得固体材料真空冷冻干燥，冻干后保持温度在-10℃至0℃，保温1-3h，研磨过筛，得到除碘的吸附剂。