一种吸附镓专用螯合树脂及制备方法
阅读说明：本技术 一种吸附镓专用螯合树脂及制备方法 (Special chelate resin for adsorbing gallium and preparation method thereof ) 是由 陈宋辉 于 2020-03-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种吸附镓专用螯合树脂,吸附镓专用螯合树脂各组分及其百分比含量如下：明胶：20%~30%；氯化钙水溶液：3%~5%；聚合稀释剂：20%~25%；盐酸羧胺：5%~7%；无水碳酸钠：2%~4%；亲水反应剂：余量,本发明还提供了一种吸附镓专用螯合树脂制备方法,聚合稀释剂以及亲水反应剂的加入,大大提高了螯合树脂表面的微孔数量以及与拜耳母液的接触程度,使得螯合树脂能够充分地与拜耳母液进行吸附反应,大大提高了螯合树脂对拜尔母液镓的吸附量,具有良好吸附提取能力。(The invention discloses a special chelate resin for adsorbing gallium, which comprises the following components in percentage by weight: gelatin: 20% -30%; calcium chloride aqueous solution: 3% -5%; polymerization diluent: 20% -25%; and (3) carboxyl amine hydrochloride: 5% -7%; anhydrous sodium carbonate: 2% -4%; hydrophilic reactant: and in addition, the invention also provides a preparation method of the special chelating resin for adsorbing gallium, and the addition of the polymerization diluent and the hydrophilic reactant greatly improves the number of micropores on the surface of the chelating resin and the contact degree with the Bayer mother liquor, so that the chelating resin can fully perform adsorption reaction with the Bayer mother liquor, the adsorption capacity of the chelating resin on the gallium in the Bayer mother liquor is greatly improved, and the chelating resin has good adsorption and extraction capacity.)
技术领域
本发明涉及金属提取技术领域，尤其涉及一种吸附镓专用螯合树脂及制备方法。
背景技术
由于镓在地壳中的浓度很低。在地壳中占总量的0.0015%。它的分布很广泛，但不以纯金属状态存在，而以硫镓铜矿（CuGaS2）形式存在，不过很稀少，经济上也不重要。镓是闪锌矿、黄铁矿、矾土、锗石工业处理过程中的副产品。
自然界中常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。在高温灼烧锌矿时，镓就以化合物的形式挥发出来，在烟道里凝结，镓常与铟和铊共生。经电解、洗涤可以制得粗镓，再经提炼可得高纯度镓。
时下世界90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，是对矿产资源的一种综合利用，通过提取金属镓增加了矿产资源的附加值，提高氧化铝的品质降低了废弃物“赤泥”的污染，因此非常符合当前低碳经济以最小的自然资源代价获取最大利用价值的原则。镓在其它金属矿床中的含量极低，经过一定富集后也只能达到几百克/吨，因而镓的提取非常困难，另一方面，由于伴生关系，镓的产量很难由于镓价格上涨而被大幅拉动，因此，原生镓的年产量极少，全球年产量不足300吨，是原生铟产量的一半，如果这种状况不能得到改善，未来20-30年这些金属镓将会出现严重短缺。
现有的铝土矿中提取镓，多采用螯合树脂在拜耳母液中的吸附提取的方法进行。但是现有的吸附镓专用螯合树脂在使用过程中，螯合树脂与拜耳母液接触反应不充分，导致螯合树脂的吸附能力不强，存在一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种吸附镓专用螯合树脂及制备方法，能够提高螯合树脂表面的微孔数量以及与拜耳母液的接触程度，使得螯合树脂能够充分地与拜耳母液进行吸附反应，提高螯合树脂对拜尔母液镓的吸附量。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种吸附镓专用螯合树脂，吸附镓专用螯合树脂各组分及其百分比含量如下：
明胶： 20%~30%；
氯化钙水溶液： 3%~5%；
聚合稀释剂： 20%~25%；
盐酸羧胺： 5%~7%；
无水碳酸钠： 2%~4%；
亲水反应剂： 余量。
优选地，上述吸附镓专用螯合树脂中，所述氯化钙水溶液的浓度为50~70ppm。
优选地，上述吸附镓专用螯合树脂中，所述聚合稀释剂包括丙烯腈、二乙烯基苯、油相稀释剂，过氧化苯甲酰，且各组分的百分比为1:1.5:0.8:1.2。
优选地，上述吸附镓专用螯合树脂中，所述油相稀释剂包括环己酮和二甲苯，且所述环己酮与所述二甲苯的混合比例为2:1。
优选地，上述吸附镓专用螯合树脂中，所述过氧化苯甲酰的百分比浓度为1%~3%。
优选地，上述吸附镓专用螯合树脂中，所述亲水反应剂采用乙醇。
一种吸附镓专用螯合树脂制备方法，包括如下步骤：
S100、悬浮介质溶解：将氯化钙溶液与明胶混合加热并不断进行搅拌，直至明胶完全溶解；
S200、聚合反应生产：按照比例将聚合稀释剂加入到明胶混合溶液中进行混合搅拌加热，逐步升温聚合；
S300、中间物质提取：筛取20~50目的聚合体，并用热水和冷水反复洗涤、抽滤风干备用；
S400、成品制备生产：向聚合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℃下恒温溶胀1h后升温70~80℃反应6~8h，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，并湿态保存。
本发明的有益效果是：
本发明设计合理，聚合稀释剂以及亲水反应剂的加入，大大提高了螯合树脂表面的微孔数量以及与拜耳母液的接触程度，使得螯合树脂能够充分地与拜耳母液进行吸附反应，大大提高了螯合树脂对拜尔母液镓的吸附量，具有良好吸附提取能力。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明吸附镓专用螯合树脂制备方法流程图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例为一种吸附镓专用螯合树脂，吸附镓专用螯合树脂各组分及其百分比含量如下：明胶：20%~30%；氯化钙水溶液：3%~5%；
聚合稀释剂：20%~25%；盐酸羧胺：5%~7%；无水碳酸钠：2%~4%；亲水反应剂：余量。氯化钙水溶液的浓度为50~70ppm，聚合稀释剂包括丙烯腈、二乙烯基苯、油相稀释剂，过氧化苯甲酰，且各组分的百分比为1:1.5:0.8:1.2，油相稀释剂包括环己酮和二甲苯，且环己酮与二甲苯的混合比例为2:1，过氧化苯甲酰的百分比浓度为1%~3%，亲水反应剂采用乙醇。
请参阅图1所示，本发明还提供了吸附镓专用螯合树脂制备方法，包括如下步骤：
S100、悬浮介质溶解：将氯化钙溶液与明胶混合加热并不断进行搅拌，直至明胶完全溶解；
S200、聚合反应生产：按照比例将聚合稀释剂加入到明胶混合溶液中进行混合搅拌加热，逐步升温聚合；
S300、中间物质提取：筛取20~50目的聚合体，并用热水和冷水反复洗涤、抽滤风干备用；
S400、成品制备生产：向聚合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℃下恒温溶胀1h后升温70~80℃反应6~8h，合成的树脂用冷水洗涤、抽滤，并湿态保存。
本发明设计合理，聚合稀释剂以及亲水反应剂的加入，大大提高了螯合树脂表面的微孔数量以及与拜耳母液的接触程度，使得螯合树脂能够充分地与拜耳母液进行吸附反应，大大提高了螯合树脂对拜尔母液镓的吸附量，具有良好吸附提取能力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。