非碱性镓离子交换树脂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及离子交换【技术领域】。非碱性镓离子交换树脂，包括一离子交换树脂本体，离子交换树脂本体包括一非离子交换树脂核心，非离子交换树脂核心外表面均匀涂覆有一用于提取镓的离子交换树脂层。离子交换树脂层表面每50～100nm间隔设有提高表面粗糙度粒径为1～10nm的凸起颗粒。离子交换树脂层表面每100～500nm间隔设有进一步提高表面粗糙度的凹坑。本发明通过合理改善离子交换树脂的结构，在离子交换树脂颗粒表面设有凸起颗粒与凹坑，使离子交换树脂颗粒凹凸有致，提高其表面的粗糙度，为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，从而提高离子交换的速率。通过增设有非离子交换树脂核心，节约成本。
【专利说明】非碱性镓离子交换树脂
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子交换【技术领域】，具体涉及离子交换树脂。
【背景技术】
[0002]镓是一种稀有蓝白色三价金属元素，属于稀散金属。其质地柔软，在低温时硬而脆，而一超过室温就熔融。镓的化学活性低于铝，在常温下几乎不受氧和水的侵蚀。镓在高温下能与硫、硒、碲、磷、砷、锑反应，生成的化合物都有半导体性质；镓的氧化和氢氧化物都是两性的，可溶于酸和碱中。
[0003]镓可用作高温温度计和真空装置中的密封液；镓的最重要的应用是在制造半导体器件方面；镓还用来制造阴极蒸汽灯等。我国资源十分丰富，中国镓的生产潜能在世界上是较大的，国内的竞争也十分的激烈。目前国内外的厂商都已经意识到，在生产镓的诸多方法中，技术经济指标先进的只有用离子交换法从氧化铝生产种分母液中回收金属镓，因此，各个生产厂家都在离子交换生产镓工艺和设备上加大研究投入，不断地完善和改进，以达到低成本高产出的目的。
[0004]离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换速率除与离子交换树脂及被吸离子的本身特性有关外，还与离子交换树脂颗粒大小有关。目前有些公司，对改变离子交换树脂的大小以调整离子变换的速率，改善工艺。然而仍无对于离子交换树脂颗粒其本身的微结构的改善的研究。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种非碱性镓离子交换树脂，以解决上述问题。
[0006]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0007]非碱性镓离子交换树脂，包括一离子交换树脂本体，其特征在于，所述离子交换树脂本体包括一非离子交换树脂核心，所述非离子交换树脂核心外表面均匀涂覆有一用于提取镓的离子交换树脂层。
[0008]一般离子交换树脂颗粒对离子交换起关键作用的都是表层的离子交换树脂，内部离子交换树脂对于离子交换无明显作用。此外，离子交换树脂颗粒的大小可以有效的影响离子交换的速率，所以在保证离子交换树脂颗粒的粒径不变的前提下，将其内部结构设计成非离子交换树脂核心和离子交换树脂层，以改变传统离子交换树脂颗粒内部结构全为离子交换树脂，可以减少离子交换树脂使用量，有效的节约成本。
[0009]作为一种优选方案，为了进一步提高离子交换的速率，所述离子交换树脂层表面每50?IOOnm间隔设有提高表面粗糙度粒径为I?IOnm的凸起颗粒。
[0010]作为另一种优选方案，所述离子交换树脂层上排布有条状凸起，所述条状凸起宽度为I?IOnm,间距为50?lOOnm。通过条状凸起从而增加离子交换树脂层的反应接触面积，提高离子交换速率。[0011]为了更进一步，提高离子交换速率，所述离子交换树脂层表面每100?500nm间隔设有进一步提闻表面粗糖度的凹坑。
[0012]所述凹坑的最大直径为30?50nm。
[0013]所述凹坑可以是柱形凹坑。
[0014]所述凹坑也可以是球面凹坑。
[0015]所述凹坑还可以是锥形凹坑。
[0016]所述离子交换树脂层厚度为5000nm?500000nm。
[0017]所述非离子交换树脂核心体积为I?10立方毫米。
[0018]所述非离子交换树脂核心优选为长度大于1mm，小于5mm，高度大于0.5mm,小于5mm ο
[0019]所述非离子交换树脂核心可以为长方体型外型的非离子交换树脂核心。
[0020]所述非离子交换树脂核心可以为正方体型外型的非离子交换树脂核心。
[0021]所述非离子交换树脂核心可以为圆柱型外型的非离子交换树脂核心。
[0022]所述非离子交换树脂核心可以为球型外型的非离子交换树脂核心。
[0023]所述非离子交换树脂核心材质可以为PVC、尼龙或者其他耐腐蚀的塑料材质。
[0024]所述离子交换树脂本体可以是一珠状颗粒本体，所述珠状颗粒本体的粒径大于
0.2_。如若离子交换树脂本体粒径小于0.2_，会明显增大流体通过的阻力，降低流量和生产能力。
[0025]所述离子交换树脂本体的粒径为0.3?1.2mm,优选为在0.4?0.6mm之间。从而使离子交换树脂本体具有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
[0026]有益效果:本发明通过合理改善离子交换树脂的结构，在离子交换树脂颗粒表面设有凸起颗粒与凹坑，使离子交换树脂颗粒凹凸有致，提高其表面的粗糙度，为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，从而提高离子交换的速率。通过增设有非离子交换树脂核心，节约成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明的一种截面示意图；
[0028]图2为本发明离子交换树脂层外表面局部放大的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
[0030]参照图1和图2，非碱性镓离子交换树脂，包括一离子交换树脂本体，离子交换树脂本体包括一非离子交换树脂核心I，非离子交换树脂核心I外表面均匀涂覆有一用于提取镓的离子交换树脂层2。
[0031]一般离子交换树脂颗粒对离子交换起关键作用的都是表层的离子交换树脂，内部离子交换树脂对于离子交换无明显作用。此外，离子交换树脂颗粒的大小可以有效的影响离子交换的速率，所以在保证离子交换树脂颗粒的粒径不变的前提下，将其内部结构设计成非离子交换树脂核心I和离子交换树脂层2，以改变传统离子交换树脂颗粒内部结构全为离子交换树脂，可以减少离子交换树脂使用量，有效的节约成本。
[0032]作为一种优选方案，为了进一步提高离子交换的速率，离子交换树脂层2表面每50?IOOnm间隔设有提高表面粗糙度粒径为I?IOnm的凸起颗粒3。
[0033]作为另一种优选方案，离子交换树脂层2上排布有条状凸起，条状凸起宽度为I?IOnm,间距为50?lOOnm。通过条状凸起从而增加离子交换树脂层2的反应接触面积,提高离子交换速率。
[0034]为了更进一步，提高离子交换速率，离子交换树脂层2表面每100?500nm间隔设有进一步提闻表面粗糖度的凹坑4。
[0035]凹坑4的最大直径为30?50nm。
[0036]凹坑4可以是柱形凹坑。
[0037]凹坑4也可以是球面凹坑。
[0038]凹坑4还可以是锥形凹坑。
[0039]离子交换树脂层2厚度为5000nm?500000nm。
[0040]非离子交换树脂核心I体积为I?10立方毫米。
[0041]非离子交换树脂核心I优选为长度大于1mm，小于5mm,高度大于0.5mm,小于5_。
[0042]非离子交换树脂核心I可以为长方体型外型的非离子交换树脂核心。
[0043]非离子交换树脂核心I可以为正方体型外型的非离子交换树脂核心。
[0044]非离子交换树脂核心I可以为圆柱型外型的非离子交换树脂核心。
[0045]非离子交换树脂核心I可以为球型外型的非离子交换树脂核心。
[0046]非离子交换树脂核心I材质可以为PVC、尼龙或者其他耐腐蚀的塑料材质。
[0047]离子交换树脂本体可以是一珠状颗粒本体，珠状颗粒本体的粒径大于0.2mmο如若离子交换树脂本体粒径小于0.2_，会明显增大流体通过的阻力，降低流量和生产能力。
[0048]离子交换树脂本体的粒径为0.3?1.2mm,优选为在0.4?0.6mm之间。从而使离子交换树脂本体具有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
[0049]有益效果:本发明通过合理改善离子交换树脂的结构，在离子交换树脂颗粒表面设有凸起颗粒与凹坑，使离子交换树脂颗粒凹凸有致，提高其表面的粗糙度，为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，从而提高离子交换的速率。通过增设有非离子交换树脂核心，节约成本。
[0050]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.非碱性镓尚子交换树脂，包括一尚子交换树脂本体，其特征在于，所述尚子交换树脂本体包括一非离子交换树脂核心，所述非离子交换树脂核心外表面均匀涂覆有一用于提取镓的离子交换树脂层。
2.根据权利要求1所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述离子交换树脂层表面每50?IOOnm间隔设有提高表面粗糙度粒径为I?IOnm的凸起颗粒。
3.根据权利要求1所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述离子交换树脂层上排布有条状凸起，所述条状凸起宽度为I?10nm，间距为50?lOOnm。
4.根据权利要求1、2或3所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述离子交换树脂层表面每100?500nm间隔设有进一步提闻表面粗糖度的凹坑。
5.根据权利要求4所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述凹坑的最大直径为30?50nm ;所述凹坑是柱形凹坑、球面凹坑或锥形凹坑中的任意一种凹坑。
6.根据权利要求1所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述离子交换树脂层厚度为 5000nm ?500000nm。
7.根据权利要求1所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述非离子交换树脂核心体积为I?10立方毫米。
8.根据权利要求7所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述非离子交换树脂核心为长度大于1mm，小于5mm,高度大于0.5mm,小于5mm。
9.根据权利要求7所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述非离子交换树脂核心为长方体型、正方体型、圆柱型、球型中的任意一种外型的非离子交换树脂核心。
10.根据权利要求7所述的非碱性镓离子交换树脂，其特征在于:所述非离子交换树脂核心材质为PVC、尼龙中任意一种耐腐蚀的塑料材质。
【文档编号】B01J39/08GK103894241SQ201310517518
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】程治国, 王良 申请人:上海长翊科技股份有限公司