[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

本发明属于化工材料技术领域，具体涉及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。

背景技术

铷、铯及其化合物具有优良的光电特性广泛应用于材料和能源等领域。作为重要的稀有贵重金属资源，在经济、战略上有着重要的意义。目前铷、铯工业生产主要以开采固态矿为主，但其提取过程较复杂，能耗高。我国青海、西藏等地的盐湖卤水或钾盐厂尾液，提锂尾液、钻井地下水等中铷铯含量较高、具有有较高的开采价值。目前在盐湖等液态铷、铯资源提取锂的技术主要有中溶剂萃取法、沉淀法及吸附法。沉淀法主要是铷、铯离子与质有杂多酸、络合酸盐、多卤化物，矾类形成沉淀分离。溶剂萃取法同时适用于各种锂含量的卤水体系，冠醚、酚醇类试剂、二苦胺及其衍生物、硼化物等均可以作为萃取剂来分离铷、铯，但该方法对设备防腐蚀要求高，萃取反萃取工艺流程比较复杂，且所用有机试剂会对环境产生污染。吸附法适合于从低品位体系中分离提取锂，具有操作简便、提取纯度高、流程短、效果好、回收率高等优势。

磷钼酸铵、磷钨酸铵等杂多酸盐具有良好的离子交换性能和较大的吸附容量，但其细粉末为微晶状结构，颗粒小、透水性差，无法在离子交换柱上操作。因此采用各种方式将吸附剂粉末粘接在一起，制成颗粒状，装柱后进行吸附脱附操作，粘结剂需要同时耐酸。

中国专利CN107130111A公开了一种从煤矿矿井水中分离提取铷、铯的方法，以海藻酸钠为粘结剂对磷钼酸铵进行造粒，采用硝酸和氢溴酸的水溶液对铷离子进行脱附，但以海藻酸钠等天然多糖为载体的吸附剂颗粒强度低易破碎、缓慢水解变质，吸附剂颗粒强度低易破碎，、缓慢水解变质经多次吸附脱附循环后，其交联剂钙离子在溶出后，吸附剂颗粒会发生溶胀。中国专利CN106975470A公开了一种磷钼酸铵的负载方法，将纳米碳材料超声分散到去离子水中，机械搅拌下加入钼酸铵和磷酸，在纳米碳材料上原位生长磷钼酸铵晶体，装于发泡聚氨酯海绵而构成的复合材料，此方法制备工艺复杂，纳米碳颗粒上负载磷钼酸铵量有限。因此制备同时满足负载量大，多孔结构、高强度、耐酸碱、溶损率低的吸附剂造粒方式具有广阔的应用前景。

上述现有技术存在以下缺点；

1、以海藻酸钠等材料制备的吸附剂颗粒强度低易破碎、缓慢水解变质，其交联剂钙离子在溶出后，会发生溶胀；

2、以原位结晶方式制备的杂多酸吸附剂制备工艺复杂，负载量较低；

3、吸附剂颗粒透水性差，耐酸碱性差，吸附过程比较缓慢。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对盐湖、地下水、提锂尾液、钾肥厂尾液等液态铷、铯资源的杂多酸盐离子筛吸附剂颗粒制备方法。本发明通过对杂多酸盐离子筛吸附剂等进行造粒，制备负载量大，多孔结构、高强度、耐腐蚀、溶损率低的吸附剂颗粒。同时吸水性聚合物对无机吸附剂颗粒具有强吸附作用，有效降低水流冲刷造成的吸附剂损失。

本发明是通过以下技术方案实现的：

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，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；