本发明涉及元素分离技术领域，具体涉及一种从盐湖水中分离钠的方法。
背景技术：
盐湖为干旱地区含盐度很高的湖泊，矿化度大于35g/L，盐湖是湖泊发展到老年期的产物，富集有多种盐类，是重要的矿产资源。
盐湖是一种咸化水体，通常是指湖水含盐度w(NaCleq)>3.5％(大于海水平均盐度)的湖泊，也包括表面卤水干涸、由含盐沉积与晶间卤水组成的干盐湖(地下卤水湖)。盐湖中沉积的盐类矿物约达200种，人类已经从盐湖中大量开采石盐、碱、芒硝和钾、锂、镁、硼、溴、硝石、石膏和医用淤泥等基本化工、农业、轻工、冶金、建筑和医疗等重要原料。盐湖中还赋存着具有工业意义的铷、铯、钨、锶、铀以及氯化钙、菱镁矿、沸石、锂蒙脱石等资源。
中国是世界上盐湖最多的国家之一，盐湖的分布几乎全部集中在广大的内陆区域，以盐湖数量多、类型全、资源丰富、富含稀有元素而著称于世。从东北的吉林省起，向西绵延，经内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、青海，直至西藏，在全国约1/2的辽阔土地上，星罗棋布地分布着数以千计的盐湖。其中，被称为“盐湖之家”的青藏高原，就有数百个盐湖，被誉为盐的世界。在这些盐湖中，钠、钾、锂、硼和镁的液、固盐类矿产储量十分巨大。盐湖中含有丰富的化学资源，从中提取的钠、钾、镁、锂等化合物可广泛应用于农业、化工、纺织、航空航天等领域。
中国对盐湖资源的开发利用有着悠久的历史，就开采的盐类来说，以食盐为主，其次是天然碱。随着技术的进步，对盐湖中的盐类矿物资源利用越来越充分，各种分离手段也不断涌现，但是尚缺乏简单可行的方法。
技术实现要素：
本发明提供了一种从盐湖水中分离钠的方法，能够从盐湖水中吸附分离出钠，选择性高，操作简单，且分离效率高。
一种从盐湖水中分离钠的方法，包括如下步骤，将吸附剂与盐湖水混合，盐湖水中离子形态的钠被吸附剂吸附分离，所述吸附剂由如结构式Ⅰ所示的化合物负载在载体上制成：
所述盐湖水中含有Na(I)、K(I)、Li(I)、Mg(Ⅱ)和其他金属离子，其他金属离子为Rb(I)、Cs(I)、Sr(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、Ba(Ⅱ)中的至少一种。
本发明中的吸附剂由载体与如结构式I所示的化合物T-tert-Calix[4]areneAcC3复合而成，对于钠具有特殊的吸附性能，能够从盐湖水中一次性选择分离得到钠。
盐湖水的pH偏碱性，优选地，所述盐湖水的pH值为8。本发明提供的吸附剂在pH值为8的条件下，对于盐湖水中的钠的吸附能力显著优于其他金属离子，能够将钠与其他金属离子分离。
本发明提供的吸附剂在pH为8时，分离效果最好，pH为8并不严格限定为一点，允许有少量偏差。
除了盐湖水的pH值影响钠的分离效果，盐湖水中的金属离子浓度也将影响分离效果，优选地，每种金属离子的浓度为5.0×10-4～1.0×10-3M。
作为优选，每g吸附剂与20～30mL盐湖水混合。本发明提供的吸附剂选择性好，分离效率高，少量使用，即能达到理想的分离效果。
为了保证分离效果，优选地，吸附剂与盐湖水在室温下(25±5℃)混合吸附，吸附时间为50～180min。混合吸附在振荡条件下进行，振荡速率为120～150rpm。
作为优选，所述载体为被覆聚合物的大孔SiO2。所述被覆聚合物的大孔SiO2为硅基-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物(SiO2-P)，是一类新型无机/有机载体材料，美国专利US6843921中公开了SiO2-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物，SiO2-P是一种含多孔二氧化硅载体颗粒的有机高聚合物复杂载体，其制备方法如下：
(1)将大孔的SiO2用浓硝酸洗涤、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。
(2)真空并有氩气保护条件下，以1,2,3-三氯丙烷和m-二甲苯为溶剂，向大孔SiO2中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p-二乙烯基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸钠，0.56gα,α-偶二异丁腈和0.57g 1,1′-偶二环己胺-1-腈，由室温逐步加热到90℃，并保持13小时，之后，逐步冷却至室温。
(3)分别用丙酮和甲醇洗涤、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。
如结构式I所示化合物与载体的质量比为1：8～10。
本发明中，所述吸附剂的制备方法如下：
将如结构式I所示的化合物溶解于溶剂中，在所得溶液中加入载体混合均匀，经旋蒸干燥后，得到所述吸附剂。
旋蒸时，使大部分溶剂挥发至近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下，化合物分子进入载体的空隙中，然后将近干状态的物料在50～60℃下真空干燥至少24小时，得到吸附剂。
作为优选，每g如结构式I所示化合物溶解于80～100mL溶剂中。
作为优选，所述溶剂为二氯甲烷、氯仿和乙腈中的至少一种。
本发明从盐湖水中分离钠的方法，能够从盐湖水中吸附分离出钠，选择性高，操作简单，且分离效率高。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的吸附剂从盐湖水中分离钠的分配系数随吸附时间变化的关系图。
具体实施方式
实施例1
将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物T-tert-Calix[4]areneAcC3溶解于45.0mL二氯甲烷中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入4.5g载体SiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在55℃下真空干燥24h，得到吸附剂。
实施例2
将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物T-tert-Calix[4]areneAcC3溶解于40.0mL氯仿中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入4.0g载体SiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在50℃下真空干燥24h，得到吸附剂。
实施例3
将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物T-tert-Calix[4]areneAcC3溶解于50.0mL二氯甲烷中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入5.0g载体SiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在60℃下真空干燥24h，得到吸附剂
实施例4
将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物T-tert-Calix[4]areneAcC3溶解于45.0mL乙腈中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入4.5g载体SiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在55℃下真空干燥24h，得到吸附剂
实施例5-10
(1)将碱金属盐LiNO3、NaNO3、KNO3、RbNO3、CsNO3；碱土金属盐Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2加入去离子水配制成同时含有多种金属离子的盐湖水，盐湖水中各金属离子的浓度为2.0×10-3～5.0×10-3M。
(2)在盐湖水中加入NaOH水溶液和去离子水，调节盐湖水的pH值为8，每种金属离子的浓度为5.0×10-4M。
(3)将步骤(2)得到的含有9种金属元素的盐湖水与实施例1制备的吸附剂接触混合，混合时的用量比为：每3.0mL盐湖水对应0.15g吸附剂。
(4)将步骤(3)所得混合液在TAITECMM-10型振荡器上进行吸附实验，振荡器振荡速率为120rpm，室温298K下操作，吸附时间分别为5、15、30、60、120、180min，然后用ICP-OES测量吸附前后不同水相中各元素的含量。
实施例5-10的吸附结果如图1所示，图1中横坐标为吸附时间，纵坐标为分离系数。由图1可以看出，当吸附时间为60min时，吸附达到平衡，实施例1制备的吸附剂对钠具有较高的选择性。