一种银提取材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种银提取材料的制备方法，该制备方法包括下述两个步骤：选用特定的纤维，用有机醇类作为溶剂，加入适量的氨基吡啶类试剂，在一定温度下进行反应；分离反应后的纤维，用适量蒸馏水清洗，抽干；取抽干后的纤维，以氯代烷类试剂作为溶剂，加入适量的羟胺类试剂，在一定温度进行反应；分离反应后的纤维，用蒸馏水清洗后，再用HCl处理，蒸馏水清洗并抽干。本发明以丙烯腈聚合物作为骨架，醇类试剂作为溶剂对其进行氨基改性，再以氯代烷类试剂作为溶剂进行羟胺改性，形成高效的离子交换纤维材料，该方法操作简单，成本低，能有效解决银的回收利用问题。
【专利说明】
一种银提取材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种银提取材料的制备方法，具体为一种离子交换纤维的制备，适用于提取废水中银离子。
【背景技术】
[0002]由于含银废水对人与环境具有较强的毒性，易造成污染问题，并且银属于贵重金属，多年来人们对于此种废水的处理方法进行研究，主要有化学沉淀法和离子交换树脂法。
[0003]化学沉淀法是大多数重金属的常规处理方法，在碱性条件下形成不溶性的沉淀试剂，工艺对设备、温度及环境要求高，占地面积大。采用离子交换树脂处理含银废水的方法能够方便后续工艺中银的回收，并且能够再生后使用，但树脂成本高。
[0004]自20世纪以来，俄罗斯、日本等国对离子交换纤维进行不断的研究，70年代以来，前苏联、美国、日本相继对各自开发的多种离子交换纤维实现了产业化，用于治理环境和资源回收利用。
[0005]而国内对于离子交换纤维的研究开始于20世纪末，人们首先制备了含磷酸基和胺基的阴、阳离子交换纤维，如中国专利03115872.2介绍的含胺基官能团的丙烯腈-甲基丙烯酸甲脂-衣康脂三聚物；中山大学研究羧基/吡啶基弱酸弱碱两性纤维对重金属离子的吸附性能，发现酸碱基团比例接近时两性纤维的吸附容量最高。随着对离子交换纤维结构与性能的不断研究，其应用领域拓展至贵重金属的提取。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种银提取材料的制备方法，通过对原纤维材料进行改性制备出离子交换纤维，离子交换纤维生产成本低、机械强度好、再生能力强，并且在提取银的操作工艺中方便易行。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0008]—种银提取材料的制备方法，该制备方法包括下述两个步骤:
[0009]第一步:选用特定的纤维，用有机醇类作为溶剂，加入适量的氨基吡啶类试剂，在一定温度下进行反应;分离反应后的纤维，用适量蒸馏水清洗，抽干；
[0010]第二步:取第一步抽干后的纤维，以氯代烷类试剂作为溶剂，加入适量的羟胺类试剂，在一定温度进行反应;分离反应后的纤维，用蒸馏水清洗后，再用HCl处理，蒸馏水清洗并抽干。
[0011]所述特定的纤维为聚丙烯腈纤维，直径为0.18-0.22mm，长度3mm，抗拉强度为1300MPao
[0012]所述有机醇类为乙二醇、正丁醇、正己醇、异丙醇中的一种或多种。
[0013]所述氨基吡啶类为4-氨基吡啶2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶、4-氨基吡啶、2，6_ 二氨基吡啶中的一种或多种。
[0014]所述氯代烷类为二氯甲烷、三氯甲烷、I，2_二氯乙烷、I，I，2，2_四氯乙烷中的一种或多种。
[0015]所述羟胺类为盐酸羟胺、硫酸羟胺、硝酸羟胺、苯基羟胺、二乙基羟胺中的一种或多种。
[0016]所述特定的纤维、有机醇类与氯代烷类试剂的质量比为1:25:25。
[0017]所述特定的纤维、胺基吡啶类试剂与羟胺类试剂的质量比为1:2.5:2.5。
[0018]第一步反应中，所述纤维与胺基吡啶类试剂的反应时间为10_12h，反应温度为100-130°C ;第二步反应中，所述纤维与羟胺类试剂的反应时间为6-8h，反应温度为70-80Γ。
[0019]第二步反应中，所述HCl浓度为lmol/L，清洗时间为0.5h。
[0020]本发明的有益效果:
[0021](I)纤维改性方法简单，原材料普遍，制备出的离子交换纤维性能稳定，具有高效的吸附性能，并且该吸附材料可通过HCl清洗后再生；
[0022](2)离子交换纤维对于贵重金属银的提取效率高，避免了该重金属流失造成资源浪费及环境污染，并且工艺简单易行，吸附材料可循环利用，大大降低了提取成本。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0024]以下实施例中:所用纤维均为聚丙烯腈纤维，直径为0.18—0.22mm，长度为3mm，抗拉强度为1300MPa;Ag溶液由硝酸银配制;pH值由氢氧化钠或硝酸调节。
[0025]溶液中Ag的含量采用原子吸收光谱分析仪进行测定。
[0026]实施例1:
[0027]硝酸银溶液配制:用硝酸将水的pH分别调至2、4、6，调酸后的水中加入定量AgNO3,配制lOmol/L AgNO3溶液，测定Ag含量。
[0028]离子交换纤维的制备:取聚丙稀腈纤维4g、乙二醇100ml、胺基卩比啶类试剂1g加热至130°C，缓慢搅拌，反应12h后用蒸馏水充分清洗；取清洗后的纤维加入I，2_二氯乙烷10ml，羟胺1g加入适量的羟胺加热至80°C，缓慢搅拌，反应8h后用lmol/L HCl清洗，再用蒸馏水充分清洗抽干后取出备用。取2.5g抽干后纤维装入层析柱。取上述配制的lOmol/LAgNO3溶液I OOml缓慢过柱，速度为I BV/h。
[0029]经过抽干后离子交换纤维的含水率为67.52%,2.5g纤维成品由1.03g聚丙烯腈纤维原材料制成。收集不同pH下AgNO3溶液过淋溶柱后的出水，出水中Ag含量均检测不出，制备的纤维材料在该PH范围内对Ag具有较强的吸附能力。
[0030]实施例2:
[0031]硝酸银溶液配制:用硝酸将水的pH分别调至4，调酸后的水中分别加入不同质量的AgN03，配制 lmol/L、10mol/L、20mol/L AgN03 溶液，测定Ag含量。
[0032]其他操作如实施例1。
[0033]出水中Ag含量均检测不出，制备的纤维材料在该浓度范围内具有很好的提取效果O
[0034]实施例3:
[0035]硝酸银溶液配制:用硝酸将水的pH分别调至4，调酸后的水中加入定量的AgNO3,配制1mo 1/L AgNO3溶液，测定Ag含量。分别称取Ig、1.5g、2g抽干后的纤维进行淋溶实验。
[0036]其他操作如实施例1。
[0037]出水中Ag含量检测不出，制备的纤维材料在该用量范围内的提取效果较好。
[0038]实施例4:
[0039]硝酸银溶液配制:用硝酸将水的pH分别调至4，调酸后的水中分别加入定量的AgNO3，配制I Omo I/L AgNO3，测定Ag含量，分别取该溶液I OOml以I BV/h、2BV/h、3BV/h的速度进行淋溶试验。
[0040]其他操作如实施例1。
[0041]出水中Ag含量检测不出，制备的纤维材料在该流速范围下的提取效果较好。
[0042]本发明以丙烯腈聚合物作为骨架，醇类试剂作为溶剂对其进行氨基改性，再以氯代烷类试剂作为溶剂进行羟胺改性，形成高效的离子交换纤维材料，该方法操作简单，成本低，能有效解决银的回收利用问题。
[0043]以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种银提取材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括下述两个步骤: 第一步:选用特定的纤维，用有机醇类作为溶剂，加入适量的氨基吡啶类试剂，在一定温度下进行反应;分离反应后的纤维，用适量蒸馏水清洗，抽干； 第二步:取第一步抽干后的纤维，以氯代烷类试剂作为溶剂，加入适量的羟胺类试剂，在一定温度进行反应;分离反应后的纤维，用蒸馏水清洗后，再用HCl处理，蒸馏水清洗并抽干。2.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述特定的纤维为聚丙烯腈纤维，直径为0.18-0.22mm，长度3mm，抗拉强度为1300MPa。3.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述有机醇类为乙二醇、正丁醇、正己醇、异丙醇中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述氨基吡啶类为4-氨基吡啶2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶、4-氨基吡啶、2，6-二氨基吡啶中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述氯代烷类为二氯甲烷、三氯甲烷、1，2_二氯乙烷、I，I，2，2_四氯乙烷中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述羟胺类为盐酸羟胺、硫酸羟胺、硝酸羟胺、苯基羟胺、二乙基羟胺中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述特定的纤维、有机醇类与氯代烷类试剂的质量比为1:25:25。8.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，所述特定的纤维、胺基吡啶类试剂与羟胺类试剂的质量比为1:2.5:2.5。9.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，第一步反应中，所述纤维与胺基吡啶类试剂的反应时间为10_12h，反应温度为100-130°C;第二步反应中，所述纤维与羟胺类试剂的反应时间为6-8h，反应温度为70-80 °C。10.根据权利要求1所述的一种银提取材料的制备方法，其特征在于，第二步反应中，所述HCl浓度为Imo I/L，清洗时间为0.5h。
【文档编号】C02F1/62GK105921131SQ201610368491
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】朱小平, 邓炳波, 强金凤, 李健, 周钰明, 李 杰, 吴云, 卢珊珊
【申请人】马鞍山中创环保科技有限公司