一种贵金属和稀有金属提取用大孔吸附树脂的制备工艺的制作方法

文档序号:20493760发布日期:2020-04-21 22:14阅读:472来源:国知局

技术领域
:本发明涉及大孔吸附树脂加工
技术领域
,具体涉及一种贵金属和稀有金属提取用大孔吸附树脂的制备工艺。
背景技术
::目前,在化工废渣以及废液中存在一定含量的贵金属和稀有金属,如果不对其进行回收,那么将会造成贵重资源的严重浪费,同时也会增加后续的生产成本。现有的贵金属和稀有金属主要包括两种,一种是萃取回收法,另一种是吸附回收法。萃取回收法是利用有机溶剂将贵金属和稀有金属萃取分离出来,吸附回收法是利用树脂等具有吸附性的物质将贵金属和稀有金属吸附分离出来。萃取回收法存在有机溶剂用量大和后续有机溶剂回收还需经过蒸馏操作从而增加回收成本的问题,并且很多有机溶剂都具有毒性,会污染工作环境。而吸附回收法虽然能解决萃取回收法存在的上述问题,但在解析时难以将吸附的贵金属和稀有金属解析下来,从而影响了贵金属和稀有金属的回收率;同时解析时如果大量使用洗脱剂,那么同样也存在后续洗脱剂回收时还需经过蒸馏操作从而增加回收成本的问题。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种贵金属和稀有金属提取用大孔吸附树脂的制备工艺,对白球经一步烷基化反应得到树脂,而本领域通常是采用两步氯甲基化反应和胺化反应制备树脂,因此本发明所提供的制备工艺具有操作简便、降低成本的独特优势,并且所制树脂在应用于贵金属和稀有金属的提取时还能够取得优于本领域常规树脂的技术效果。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种贵金属和稀有金属提取用大孔吸附树脂的制备工艺,包括以下工艺步骤:(1)白球的制备:向反应容器中加入聚乙烯醇和蒸馏水,并升温至60-70℃保温搅拌,再加入肉桂醛、二乙烯基苯、甲苯和引发剂,继续升温至80-90℃保温搅拌,反应结束后降温,滤出微球;用乙醇淋洗微球以除去杂质和残留的甲苯,再水洗除去乙醇,抽干,即得白球;(2)白球的烷基化反应:向乙醇中加入上述所制白球、3-羟基己酸和催化剂,并在微波辐照下发生烷基化反应,反应结束后过滤,水洗,抽干,即得大孔吸附树脂。所述引发剂为过氧化二苯甲酰。所述肉桂醛、二乙烯基苯、甲苯、过氧化二苯甲酰、聚乙烯醇、蒸馏水、3-羟基己酸、催化剂的质量比为100-150:50-100:150-250:3-12:5-20:150-250:100-150:100-150。所述降温采用自然降温方式。所述微波辐照的条件为微波频率2450mhz±50hz、微波功率100-800w。所述催化剂为三氯化铝。在本发明中,以肉桂醛作为单体、二乙烯基苯作为交联剂、甲苯作为致孔剂、聚乙烯醇作为分散剂,在引发剂存在下经悬浮聚合反应制得苯乙烯类树脂,但该苯乙烯类树脂不仅采用肉桂醛作为单体,并且利用3-羟基己酸对白球进行烷基化改性,因此该苯乙烯类树脂从分子结构上来看是明显区别于本领域常规以苯乙烯作为单体、经氯甲基化反应和胺化反应制得的苯乙烯类树脂的。而该区别是发明人针对本发明所解决的技术问题而设计的,本发明所制苯乙烯类树脂更适用于贵金属和稀有金属的提取。三氯化铝属于本领域常用的烷基化反应催化剂,由于本申请采用3-羟基己酸为烷基化试剂,而三氯化铝作为本反应催化剂时存在肉桂醛转化率低的问题,因此发明人在研究过程中尝试采用其他物质作为本反应的催化剂,并意外发现将二茂铁作为本反应的催化剂时能将肉桂醛转化率提高到95%以上,即本发明还提供了一种催化剂的选择:所述催化剂为二茂铁。二茂铁作为烷基化反应催化剂的应用不属于本领域的现有技术,本领域的公知常识也未给出将二茂铁作为烷基化反应催化剂的技术启示,因此本领域技术人员基于本领域的现有技术和公知常识根本无法联想到将二茂铁作为本发明的烷基化反应催化剂并预期取得将肉桂醛转化率提高到95%以上的技术效果。本发明的有益效果是:本发明以肉桂醛替代本领域常用的苯乙烯作为单体,配合交联剂二乙烯基苯、致孔剂甲苯和引发剂制得树脂白球;并采用3-羟基己酸为烷基化试剂,经烷基化反应在树脂白球的肉桂醛苯环结构上引入烷基羧酸基团,制得的大孔吸附树脂更加适用于贵金属和稀有金属的提取,在具体应用于碱性氰化液中贵金属金的提取时能使金的回收率达到99%以上。具体实施方式: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,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1(1)白球的制备:向反应容器中加入1g聚乙烯醇和25g蒸馏水,并升温至70℃保温搅拌15min,再加入13g肉桂醛、8g二乙烯基苯、20g甲苯和0.8g过氧化二苯甲酰,继续升温至80℃保温搅拌5h,反应结束后自然降温至30℃,滤出微球;用30g乙醇淋洗微球以除去杂质和残留的甲苯,再50g水水洗除去乙醇,抽干,即得白球;(2)白球的烷基化反应:向50g乙醇中加入上述所制白球、13g3-羟基己酸和13g三氯化铝,并在微波辐照下发生烷基化反应10min,微波频率2450mhz、微波功率500w,反应结束后过滤,50g水水洗,抽干,即得大孔吸附树脂。经检测,树脂白球结构中肉桂醛参与烷基化反应的转化率为89.2%。实施例2(1)白球的制备:向反应容器中加入1g聚乙烯醇和25g蒸馏水,并升温至70℃保温搅拌15min,再加入12g肉桂醛、10g二乙烯基苯、20g甲苯和0.8g过氧化二苯甲酰,继续升温至80℃保温搅拌5h,反应结束后自然降温至30℃,滤出微球;用30g乙醇淋洗微球以除去杂质和残留的甲苯,再50g水水洗除去乙醇,抽干,即得白球;(2)白球的烷基化反应:向50g乙醇中加入上述所制白球、13g3-羟基己酸和13g三氯化铝,并在微波辐照下发生烷基化反应10min,微波频率2450mhz、微波功率500w,反应结束后过滤,50g水水洗,抽干,即得大孔吸附树脂。经检测,树脂白球结构中肉桂醛参与烷基化反应的转化率为88.7%。实施例3将实施例1中的三氯化铝替换为等量的二茂铁,其余操作同实施例1。(1)白球的制备:向反应容器中加入1g聚乙烯醇和25g蒸馏水,并升温至70℃保温搅拌15min,再加入13g肉桂醛、8g二乙烯基苯、20g甲苯和0.8g过氧化二苯甲酰,继续升温至80℃保温搅拌5h,反应结束后自然降温至30℃,滤出微球;用30g乙醇淋洗微球以除去杂质和残留的甲苯,再50g水水洗除去乙醇,抽干,即得白球;(2)白球的烷基化反应:向50g乙醇中加入上述所制白球、13g3-羟基己酸和13g二茂铁,并在微波辐照下发生烷基化反应10min,微波频率2450mhz、微波功率500w,反应结束后过滤,50g水水洗,抽干,即得大孔吸附树脂。经检测,树脂白球结构中肉桂醛参与烷基化反应的转化率为97.3%。由此说明,以二茂铁作为烷基化反应催化剂更能促进白球烷基化反应的进行。对照例1将实施例1中的肉桂醛替换为等量的苯乙烯,其余操作同实施例1。(1)白球的制备:向反应容器中加入1g聚乙烯醇和25g蒸馏水,并升温至70℃保温搅拌15min,再加入13g苯乙烯、8g二乙烯基苯、20g甲苯和0.8g过氧化二苯甲酰,继续升温至80℃保温搅拌5h,反应结束后自然降温至30℃,滤出微球;用30g乙醇淋洗微球以除去杂质和残留的甲苯,再50g水水洗除去乙醇,抽干,即得白球;(2)白球的烷基化反应:向50g乙醇中加入上述所制白球、13g3-羟基己酸和13g三氯化铝,并在微波辐照下发生烷基化反应10min,微波频率2450mhz、微波功率500w,反应结束后过滤,50g水水洗,抽干,即得大孔吸附树脂。经检测,树脂白球结构中肉桂醛参与烷基化反应的转化率为88.4%。对照例2将实施例1中步骤(2)白球的烷基化反应替换为专利cn201711454304.5实施例1步骤(2)-(4),其余操作同实施例1。(1)白球的制备:向反应容器中加入1g聚乙烯醇和25g蒸馏水,并升温至70℃保温搅拌15min,再加入13g肉桂醛、8g二乙烯基苯、20g甲苯和0.8g过氧化二苯甲酰,继续升温至80℃保温搅拌5h,反应结束后自然降温至30℃,滤出微球;用30g乙醇淋洗微球以除去杂质和残留的甲苯,再50g水水洗除去乙醇,抽干,即得白球;(2)参照专利cn201711454304.5实施例1步骤(2)-(4)。利用上述实施例和对照例制备树脂,并分别应用于碱性氰化液中金的提取,提取效果如表1所示。将所制树脂装填于直径4cm、高度50cm的玻璃柱中,碱性氰化液中含金浓度为28.74mg/l,将50l碱性氰化液以5bv/h的流速通过树脂柱,然后用甲醇解析,收集洗脱液,用电解法从洗脱液中回收金,对回收金进行称重,并计算金的回收率。50l碱性氰化液中含金量1437mg。表1项目实施例1实施例2实施例3对照例1对照例2重量/mg13451328141211871263回收率/%93.6092.4198.2682.6087.89由表1可知,以肉桂醛替代苯乙烯能够提高所制树脂对金的回收率,对白球进行本申请所述烷基化反应也能明显提高所制树脂对金的回收率,并且本申请所述烷基化反应所取得的技术效果优于专利cn201711454304.5所采用的氯甲基化反应、氨化反应和官能化改性的技术效果。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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。当前第1页12
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