[发明专利]一种基于锑尾矿的有机聚合物合成膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于锑尾矿的有机聚合物合成膜及其制备方法，其由以下质量百分比的组成物制得：有机溶剂70%～80%、粘合剂10%～15%、防冻材料4%～5%、表面活性剂4%～5%、经浸出剂浸出后的锑尾矿1%～7%、致孔剂1%；本发明制得的基于锑尾矿的有机聚合物合成膜的质地柔软，晶格分布均匀，机械性能强，不易损坏；且亲水性能高、耐腐蚀、耐高温、渗透率好、抗污染能力强，本发明合成膜制备工艺简单、不需要高温烧结，制备成本大幅度降低。

技术领域

本发明属于固体废物利用及膜分离技术领域，具体涉及一种基于锑尾矿的有机聚合物合成膜及其制备方法。

背景技术

膜分离技术是近几年国际上比较先进的污水处理技术之一。如今，市场上大部分采用的是普通聚合物通过热塑性合成的膜，它是借助于膜的选择渗透作用对混合物进行分离、分级、提纯和富集的方法。其操作原理是依据“筛分”理论，根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，利用压力差为推动力，使小分子物质可通过，大分子物质则被截留，实现它们之间的分离。因为膜具有高效、节能、无污染、操作方便等特点。所以致使膜的运用范围较广，特别是各行业的污水末端治理中应用广泛。但由于膜的制作工艺和技术较为复杂、易堵塞、不容易清洗、抗污能力弱、制作成本高等特点，成为膜技术的一大难题。

由于市场上的普通聚合膜性能各方面均有提高的空间，加之我国锑尾矿的处理一直是社会高度关注的一个话题，锑尾矿的处理是我们当前的首要任务，而且在处理过程中不给环境带来新的污染。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于锑尾矿的有机聚合物合成膜，该膜通过在锑尾矿中氧化重金属材料的特性，实现基于锑尾矿的有机聚合物合成膜的柔软化以及亲水性能大幅度加强，从而提高抗亲水能力、机械性能、抗冲击力、截留率和抗污染能力。

本发明基于锑尾矿的有机聚合物合成膜由以下质量百分比的组成物制得：有机溶剂70%～80%、粘合剂10%～15%、防冻材料4%～5%、表面活性剂4%～5%、经浸出剂浸出后的锑尾矿1%～7%、致孔剂1%。

所述经浸出剂浸出后的锑尾矿是将锑矿冶炼后产生的尾矿放在体积浓度6%～40%的硫酸溶液中，在30～50℃、电场强度0.1～1V/m下搅拌浸出20～60min，过滤，滤渣用水洗涤至洗涤液pH到6～7后，烘干粉碎至粒径小于25μm制得，其中锑尾矿和硫酸的固液比g:mL为1:10～1:15。

所述有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈、吡啶、苯酚中的一种；其具有挥发度低，热稳定性好、化学稳定性均佳，有吸湿性。对光敏感，能溶解大多数有机与无机化合物、天然及合成高分子化合物等特点。

所述粘合剂为聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种；其具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。

所述防冻材料为丙三醇、乙二醇、酸性磷酸酯胺盐、烷基胺、脂肪酸酰胺、有机酸酯、烷基丁二酰亚胺中的一种，具有防止物料中水分结冰和早强的特性。

所述表面活性剂为聚乙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯中的一种；其具有降低表面张力得特性。

所述致孔剂为碳酸氢钠、尿素、PVP、PEG、PVA、无水氯化锂中的一种；其具有化学性质稳定性，能有效地控制膜孔径的尺寸和孔的分布，增加膜孔的密度，提高膜的渗透性，改善膜表面的亲水性，良好的生物相容性。

上述基于锑尾矿的有机聚合物合成膜的制备方法如下：

（1）将有机溶剂、粘合剂、防冻材料、表面活性剂、经浸出剂浸出后的锑尾矿、致孔剂混合，在水浴30～40℃加热搅拌8～12h；

（2）搅拌完成后，30～40℃水浴中静置，直至气泡全部消除，用刮膜机刮膜，在40～55℃下烘烤40～50min；