单分散螯合树脂的生产方法与流程

1.本发明涉及一种生产方法，具体为单分散螯合树脂的生产方法，属于螯合树脂生产技术领域。


背景技术：

2.使用离子交换剂，尤其从水中用于除去有价值金属和重金属，如锡、钴、镍、铜、锌、铅、铀、铋、钒，铂族元素如钌、锇、铱、铑、钯、铂，以及还有贵金属金和银。为此目的，除了阳离子交换剂或者阴离子交换剂之外，也优选使用螯合树脂，在许多情况下，螯合树脂显示出对重金属比例如包含强酸性磺酸基团的阳离子交换剂显著性地更高的选择性，在申请号为cn200810134735.8的中国发明专利中提出单分散螯合树脂的生产方法，提供高度功能化的高容量的螯合树脂，它在较低ph稳定存在，甚至铁离子存在下能有效吸收酸性溶液中有价值金属，通过邻苯二甲酰亚胺法生产，避免了卤烷基化的中间体，实现了最后产物的较高交换能力。此外，基于所使用的单体，最终产物的产率显著高于根据现有技术生产的最终产物的产率，与现有技术比较，本发明的螯合树脂显示出更优的动力学行为和更好的分离效率。
3.然而，上述对比文件提出的生产方法步骤较为繁琐，在实际生产时需要不断切换生产仪器，步骤繁琐的同时需要的仪器设备多，生产成本高昂，难以进行大面积推广生产。
4.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供单分散螯合树脂的生产方法，以悬浮共聚工艺制备出二乙烯基苯-丙烯腈树脂基体，丙烯腈、二乙烯基苯、二甲苯、亲水反应剂的加入，大大提高了螯合树脂表面的微孔数量，在保证螯合树脂基本吸附性能的同时，较大的提高了生产效率，生产工序大多在搅拌器内完成，生产方式简单，生产成本低廉。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，单分散螯合树脂的生产方法，包括以下步骤：
7.s1，原料准备，分别准备油相原料和水相原料，混合方式均是通过离心机混合；
8.s2，原料混合，将所有油相原料和所有水相原料分别混合，制得油相混合液和水相混合液；
9.s3，恒温搅拌，将水相置于搅拌器内，保持一定水温进行搅拌，然后将油相混合液加入，搅拌至分散油相珠体符合工艺粒径要求；
10.s4，加热处理，将搅拌器内的温度调高后保温，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，然后进行向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品；
11.s5，性能测试，对产品进行吸附性能测试，具体为螯合重金属吸附测试。
12.进一步的，在步骤s1中，油相的原料具体为：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸环氧丙酯、丙烯
腈、二乙烯基苯、异戊醇、异辛醇、偶氮二异丁腈，水相的原料具体为：10％聚乙烯醇水液、明胶、氯化钠、碳酸钙、0.1％次甲基蓝水液、去离子水，油相的原料按照重量份数计具体为：丙烯酸羟乙酯5-10份，丙烯酸环氧丙酯5-10份，丙烯腈30-40份，二乙烯基苯30-35份，异戊醇30-40份，异辛醇20-30份，偶氮二异丁腈3-5份，水相的原料按照重量份数计具体为：10％聚乙烯醇水液3-5份，明胶3-5份，氯化钠10-20份，碳酸钙10-15份，0.1％次甲基蓝水液3-5份，去离子水1500-2000份。
13.进一步的，在步骤s3中，具体的生产流程为，将水相混合液加入至搅拌器内，然后将搅拌器内的温度升至30-40摄氏度，然后以1200-1500转/分钟的转速搅拌，直至水相的各组分充分混合溶解，然后将油相混合液添加至搅拌器内，以1200-1500转/分钟的转速持续搅拌2-2.5小时，使油相形成均匀的珠体分散在水相中，然后逐渐降低搅拌速度，使分散油相珠体符合工艺粒径要求，随后再进行加热处理便可。
14.进一步的，步骤s4的具体操作流程为，将搅拌器内的温度升至70-75摄氏度，保持该反应温度直至分散的油珠符合要求，然后控制搅拌器内温度升到72-75摄氏度，直到油相珠体不破定型，再控制搅拌器内温度升至86-87摄氏度，保温2.5-3个小时，再控制搅拌器内温度升至91-95摄氏度，保温2.5-3个小时，将搅拌器内温度升至98摄氏度，保温2.5-3个小时，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，亲水反应剂具体为乙醇。
15.本发明的技术效果和优点：本发明以悬浮共聚工艺制备出二乙烯基苯-丙烯腈树脂基体，丙烯腈、二乙烯基苯、二甲苯、亲水反应剂的加入，大大提高了螯合树脂表面的微孔数量，在保证螯合树脂基本吸附性能的同时，较大的提高了生产效率，生产工序大多在搅拌器内完成，生产方式简单，生产成本低廉。
附图说明
16.图1为本发明的制备流程图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1所示。
19.实施例1
20.单分散螯合树脂的生产方法，包括以下步骤：
21.s1，原料准备，分别准备油相原料和水相原料，混合方式均是通过离心机混合，油相的原料按照重量份数计具体为：丙烯酸羟乙酯5-10份，丙烯酸环氧丙酯5-10份，丙烯腈40份，二乙烯基苯30-35份，异戊醇30-40份，异辛醇20-30份，偶氮二异丁腈3-5份，水相的原料按照重量份数计具体为：10％聚乙烯醇水液3-5份，明胶3-5份，氯化钠10-20份，碳酸钙10-15份，0.1％次甲基蓝水液3-5份，去离子水1500-2000份；
22.s2，原料混合，将所有油相原料和所有水相原料分别混合，制得油相混合液和水相混合液；
23.s3，恒温搅拌，将水相置于搅拌器内，保持一定水温进行搅拌，然后将油相混合液加入，搅拌至分散油相珠体符合工艺粒径要求，具体的生产流程为，将水相混合液加入至搅拌器内，然后将搅拌器内的温度升至30-40摄氏度，然后以1200-1500转/分钟的转速搅拌，直至水相的各组分充分混合溶解，然后将油相混合液添加至搅拌器内，以1200-1500转/分钟的转速持续搅拌2-2.5小时，使油相形成均匀的珠体分散在水相中，然后逐渐降低搅拌速度，使分散油相珠体符合工艺粒径要求，随后再进行加热处理便可；
24.s4，加热处理，将搅拌器内的温度调高后保温，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，然后进行向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，具体操作流程为，将搅拌器内的温度升至70-75摄氏度，保持该反应温度直至分散的油珠符合要求，然后控制搅拌器内温度升到72-75摄氏度，直到油相珠体不破定型，再控制搅拌器内温度升至86-87摄氏度，保温2.5-3个小时，再控制搅拌器内温度升至91-95摄氏度，保温2.5-3个小时，将搅拌器内温度升至98摄氏度，保温2.5-3个小时，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，亲水反应剂具体为乙醇；
25.s5，性能测试，对产品进行吸附性能测试，具体为螯合重金属吸附测试。
26.实施例2
27.单分散螯合树脂的生产方法，包括以下步骤：
28.s1，原料准备，分别准备油相原料和水相原料，混合方式均是通过离心机混合，油相的原料按照重量份数计具体为：丙烯酸羟乙酯5-10份，丙烯酸环氧丙酯5-10份，丙烯腈35份，二乙烯基苯30-35份，异戊醇30-40份，异辛醇20-30份，偶氮二异丁腈3-5份，水相的原料按照重量份数计具体为：10％聚乙烯醇水液3-5份，明胶3-5份，氯化钠10-20份，碳酸钙10-15份，0.1％次甲基蓝水液3-5份，去离子水1500-2000份；
29.本实施例与实施例1的区别在于丙烯腈为35份，配量进行了减少。
30.s2，原料混合，将所有油相原料和所有水相原料分别混合，制得油相混合液和水相混合液；
31.s3，恒温搅拌，将水相置于搅拌器内，保持一定水温进行搅拌，然后将油相混合液加入，搅拌至分散油相珠体符合工艺粒径要求，具体的生产流程为，将水相混合液加入至搅拌器内，然后将搅拌器内的温度升至30-40摄氏度，然后以1200-1500转/分钟的转速搅拌，直至水相的各组分充分混合溶解，然后将油相混合液添加至搅拌器内，以1200-1500转/分钟的转速持续搅拌2-2.5小时，使油相形成均匀的珠体分散在水相中，然后逐渐降低搅拌速度，使分散油相珠体符合工艺粒径要求，随后再进行加热处理便可；
32.s4，加热处理，将搅拌器内的温度调高后保温，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，然后进行向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，具体操作流程为，将搅拌器内的温度升至70-75摄氏度，保持该反应温
度直至分散的油珠符合要求，然后控制搅拌器内温度升到72-75摄氏度，直到油相珠体不破定型，再控制搅拌器内温度升至86-87摄氏度，保温2.5-3个小时，再控制搅拌器内温度升至91-95摄氏度，保温2.5-3个小时，将搅拌器内温度升至98摄氏度，保温2.5-3个小时，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，亲水反应剂具体为乙醇；
33.s5，性能测试，对产品进行吸附性能测试，具体为螯合重金属吸附测试。
34.实施例3
35.单分散螯合树脂的生产方法，包括以下步骤：
36.s1，原料准备，分别准备油相原料和水相原料，混合方式均是通过离心机混合，油相的原料按照重量份数计具体为：丙烯酸羟乙酯5-10份，丙烯酸环氧丙酯5-10份，丙烯腈30份，二乙烯基苯30-35份，异戊醇30-40份，异辛醇20-30份，偶氮二异丁腈3-5份，水相的原料按照重量份数计具体为：10％聚乙烯醇水液3-5份，明胶3-5份，氯化钠10-20份，碳酸钙10-15份，0.1％次甲基蓝水液3-5份，去离子水1500-2000份；
37.本实施例与实施例2的区别在于丙烯腈为30份，配量进行了减少。
38.s2，原料混合，将所有油相原料和所有水相原料分别混合，制得油相混合液和水相混合液；
39.s3，恒温搅拌，将水相置于搅拌器内，保持一定水温进行搅拌，然后将油相混合液加入，搅拌至分散油相珠体符合工艺粒径要求，具体的生产流程为，将水相混合液加入至搅拌器内，然后将搅拌器内的温度升至30-40摄氏度，然后以1200-1500转/分钟的转速搅拌，直至水相的各组分充分混合溶解，然后将油相混合液添加至搅拌器内，以1200-1500转/分钟的转速持续搅拌2-2.5小时，使油相形成均匀的珠体分散在水相中，然后逐渐降低搅拌速度，使分散油相珠体符合工艺粒径要求，随后再进行加热处理便可；
40.s4，加热处理，将搅拌器内的温度调高后保温，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，然后进行向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，具体操作流程为，将搅拌器内的温度升至70-75摄氏度，保持该反应温度直至分散的油珠符合要求，然后控制搅拌器内温度升到72-75摄氏度，直到油相珠体不破定型，再控制搅拌器内温度升至86-87摄氏度，保温2.5-3个小时，再控制搅拌器内温度升至91-95摄氏度，保温2.5-3个小时，将搅拌器内温度升至98摄氏度，保温2.5-3个小时，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，亲水反应剂具体为乙醇；
41.s5，性能测试，对产品进行吸附性能测试，具体为螯合重金属吸附测试。
42.对比例
43.单分散螯合树脂的生产方法，包括以下步骤：
44.s1，原料准备，分别准备油相原料和水相原料，混合方式均是通过离心机混合，油相的原料按照重量份数计具体为：丙烯酸羟乙酯5-10份，丙烯酸环氧丙酯5-10份，二乙烯基苯30-35份，异戊醇30-40份，异辛醇20-30份，偶氮二异丁腈3-5份，水相的原料按照重量份
数计具体为：10％聚乙烯醇水液3-5份，明胶3-5份，氯化钠10-20份，碳酸钙10-15份，0.1％次甲基蓝水液3-5份，去离子水1500-2000份；
45.本实施例与实施例1的区别在于丙烯腈不进行添加。
46.s2，原料混合，将所有油相原料和所有水相原料分别混合，制得油相混合液和水相混合液；
47.s3，恒温搅拌，将水相置于搅拌器内，保持一定水温进行搅拌，然后将油相混合液加入，搅拌至分散油相珠体符合工艺粒径要求，具体的生产流程为，将水相混合液加入至搅拌器内，然后将搅拌器内的温度升至30-40摄氏度，然后以1200-1500转/分钟的转速搅拌，直至水相的各组分充分混合溶解，然后将油相混合液添加至搅拌器内，以1200-1500转/分钟的转速持续搅拌2-2.5小时，使油相形成均匀的珠体分散在水相中，然后逐渐降低搅拌速度，使分散油相珠体符合工艺粒径要求，随后再进行加热处理便可；
48.s4，加热处理，将搅拌器内的温度调高后保温，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，然后进行向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，具体操作流程为，将搅拌器内的温度升至70-75摄氏度，保持该反应温度直至分散的油珠符合要求，然后控制搅拌器内温度升到72-75摄氏度，直到油相珠体不破定型，再控制搅拌器内温度升至86-87摄氏度，保温2.5-3个小时，再控制搅拌器内温度升至91-95摄氏度，保温2.5-3个小时，将搅拌器内温度升至98摄氏度，保温2.5-3个小时，将混合液降温至失稳，过滤得到螯合树脂珠体，向螯合树脂珠体中加入亲水反应剂，溶入盐酸羧胺以及无水碳酸钠，在30-35摄氏度下恒温溶胀1小时后升温70-80摄氏度反应6-8小时，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，制得产品，亲水反应剂具体为乙醇；
49.s5，性能测试，对产品进行吸附性能测试，具体为螯合重金属吸附测试。
50.下面对实施例1-实施例3以及对比例制得的螯合树脂重金属吸附能力进行测试，取螯合树脂10毫升，加入至离子交换柱内，配置含有金属离子的废水，废水中含有1mg/ml的pb、in、hg、ga、cu、cr、mo离子，以10ml/min的流速经过离子交换柱，测试结果如下表所示。
[0051][0052]
通过上述数据能够得知，本发明在保证高效生产效率的同时，产品对于重金属的吸附效果仍然得以保证。
[0053]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0054]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。