[发明专利]一种磁性酚醛腐植酸树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附树脂，尤其是磁性酚醛腐植酸树脂的生产方法以及在工业废水处理中去除铜离子的应用。

背景技术

工业废水排放是产生水污染的主要来源，其中水体中的重金属离子超标排放对环境的危害相当严重，其污染问题日益受到关注。根据工业废水中重金属离子的性质，采取科学合理的方法进行处理，《广州化工》2011年39卷第五期《工业废水中重金属离子的常见处理方法》对化学法、物理化学法和生物化学法做了详细的阐述。

化学法包括化学沉淀法和氧化还原法，但由于化学法普遍要加入大量的化学药剂，并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在二次污染，如大量废渣的产生，而这些废渣的处理目前尚无较好的处置方法，所以对其在工程上的应用和可持续发展都存在巨大的负面作用。

物理化学法中的溶剂萃取法，溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中的能源消耗大，是该方法的局限性；离子交换法能耗低、操作简单、处理效果好，但是处理成本较高。而吸附法作为一种重要的化学物理方法，在水处理过程中被普遍采用，而新型高分子吸附材料的选择和磁性分离技术是吸附法水处理技术发展的关键因素之一。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种磁性酚醛腐植酸树脂及其生产方法, 磁性酚醛腐植酸树脂作为一种新型高分子吸附材料用于工业废水中铜离子的去除。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种磁性酚醛腐植酸树脂，其制备方法是：将磺化腐植酸钠溶液加入到水溶性酚醛树脂中，搅拌均匀，再加入磁流体搅拌混合，加热恒温反应交联，再在醋酸钙溶液中将磁性酚醛腐植酸树脂活化，过滤，烘干，得目标产物。

前面所述的磁性酚醛腐植酸树脂，优选的制备方法具体是：将磺化腐植酸钠溶液加入水溶性酚醛树脂中，搅拌均匀，再加入磁流体，搅拌混合，加热至100℃恒温反应交联50-70分钟，加热浓缩至近干，转移至瓷盘中，在200℃烘干6小时，冷却，研磨；取20目以下，40目以上产物在2.0mol/L醋酸钙溶液中活化24小时，过滤，烘干，即得磁性酚醛腐植酸树脂。

前面所述的磁性酚醛腐植酸树脂，优选的，所述磁流体的制备方法是：将Fe₂(SO₄)₃和FeSO₄·7H₂O溶于三次水中，溶解完全后加入油酸，然后再加水，向所得溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH值为13，将上述溶液放入微波合成仪中反应，将反应产物透析，得磁流体。更加优选的，制备方法具体是：将10-14克Fe₂(SO₄)₃和5-6克FeSO₄·7H₂O溶于100ml三次水中，溶解完全后加入1.5-2.5克油酸，然后再加入100ml水，向溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH值为13，将上述溶液放入微波合成仪中进行反应，控制微波合成仪反应温度55℃-75℃，功率600W，时间30分钟，将反应产物透析4天，得磁流体。

前面所述的磁性酚醛腐植酸树脂，优选的，所述水溶性酚醛树脂的制备方法是：向反应器中加入苯酚和甲醛，搅拌、升温至溶解；用NaOH溶液调pH=9-10，升高反应温度进行反应，再滴加甲醛，滴加完毕后继续反应，加水降温，调 pH=7-7.5，得目标产物。更加优选的，制备方法具体是：向反应瓶中加入苯酚和甲醛，质量比例为1：1，开动搅拌，升温至溶解；用20%NaOH溶液调pH=9-10，升高反应温度至80℃-90℃反应30-60分钟后，再滴加甲醛，甲醛的量按初始加入质量的0.7，保持温度90℃，滴加完毕后继续反应2小时，加水10-20g降温，调 pH=7-7.5，得目标产物。

前面所述的磁性酚醛腐植酸树脂，优选的，所述磺化腐植酸钠的制备方法是：取腐植酸钠，用蒸馏水溶解，搅拌，加入亚硫酸钠，升温，回流反应，得目标产物。更加优选的，制备方法具体是：取腐植酸钠，用蒸馏水溶解，开动搅拌，再加入亚硫酸钠，质量比按腐植酸钠：蒸馏水：亚硫酸钠=2：8：1，采用微波加热温至100℃回流反应0.5小时，得目标产物。

本发明还提供了所述的磁性酚醛腐植酸树脂在去除铜离子时的应用以及洗脱再生方法。

本发明所述磁性酚醛腐植酸树脂的制备步骤是：