本发明专利技术涉及一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂及其制备方法和应用。属于环境材料制备技术领域。采用的技术方案是：取褐藻粉，用甲醛和碳酸钠溶液处理后，在50‑60℃下煮至糊状，过滤，加入少量蒸馏水，得到海藻酸钠溶液。向其中加入皂化的P204溶液，搅拌20‑24h。用注射器将海藻酸钠和P204的混合液逐滴加入到CaCl2中，并继续搅拌10‑12h，过滤，洗涤，50‑60℃干燥得到负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂。本发明专利技术制得的吸附剂可用于从含钛的溶液中吸附钛，具有原料来源广泛、成本低，节能环保，钛吸附量大等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绿色吸附剂的制备和稀有金属提取
，具体涉及一种负载P204(二(2-乙基己基)磷酸酯)的海藻酸钠复合微球吸附剂的制备方法及利用其分离富集钛。
技术介绍
钛为银灰色金属，质软，有延展性和顺磁性，但导电和导热性差。由于其具有耐高温、耐腐蚀、高强度、低密度和生物相容性好等特点，被美誉为“太空金属”。广泛应用在航空航天、国防军工、石油化工、制药领域及医疗器械、海水淡化装置等方面。钛在自然界分布极广，在地壳中的丰度为0.56％，居第十位，在金属中仅次于铁、银、镁居第四位，但由于赋存状态分散，常与其他元素伴生，分离提取困难。所以有效回收各类矿中的钛是值得关注的课题。目前钛的分离富集方法分为火法和湿法。火法有电炉熔炼法、碳化法、选择氯化法、还原磨选法、还原钛铁矿法等。湿法有沉淀法、萃取法和离子交换法等。其中萃取法是主要的分离富集方法，多采用酸性磷型萃取剂(如D2EHPA等)、中性磷型萃取剂(如TOPO、Cyanex923等)、胺类萃取剂(如N1923等)。但是目前传统的提取钛的方法，均存在回收率低，且不符合节能减排的宗旨。由此可见，探寻更有效的分离和提取金属钛的技术是亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术将萃取剂P204浸渍在海藻酸钠表面，合成一种制备方法简单、无污染、成本低的新型复合微球吸附剂，该吸附剂对钛具有较高的吸附容量，重复使用次数多等优点，具有实际应用性。本专利技术的技术方案如下：一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，制备方法包括如下步骤：1)取褐藻粉加入到甲醛水溶液中，浸泡4-6h，过滤，向滤液中加入Na2CO3溶液，50-60℃下煮至糊状，过滤，向滤液中加少量蒸馏水，得到海藻酸钠溶液；2)将皂化后的P204与海藻酸钠溶液混合，搅拌20-24h，将P204和海藻酸钠的混合溶液用注射器逐滴加入到CaCl2溶液中，搅拌10-12h，过滤，所得固体洗涤，干燥，得到目标产物。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，所述的褐藻粉是：将海带或马尾藻洗净，干燥，粉碎至60-80目。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，优选的，每克褐藻粉加入10-15g体积百分浓度为1％的甲醛水溶液。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，优选的，每克褐藻粉加入15-20g浓度为15-20g/L的Na2CO3溶液。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，优选的，皂化后的P204与海藻酸钠溶液的质量比为1:1-3:1。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，优选的，CaCl2溶液浓度为0.5-0.7mol/L。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，优选的，按体积比，P204和海藻酸钠的混合溶液:CaCl2＝1:4-6。上述的一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，优选的，所述的皂化后的P204的制备方法：取P204和正庚烷加入到分液漏斗中，再加NaOH溶液，摇晃15-20min，放掉底层NaOH溶液，用蒸馏水反复洗涤至流出液为中性。本专利技术制备的负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂可从含钛料液中高效分离富集钛中的应用。方法如下：取含钛的溶液，调节溶液酸度为0.56-3mol/L，加入上述的负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，投加比例为2-18g/L，在25-35℃下震荡达吸附平衡。采用2MH2SO4-20％H2O2的混合溶液作为洗脱剂。本专利技术的有益效果是：1.原料丰富：在我国褐藻的产量占世界褐藻总产量的80％，来源丰富，价格低廉，具有实际应用性。2.方法简单：本专利技术通过浸渍法将皂化P204负载到海藻酸钠上，化学处理合成方法简单，可从含铝、铁的混合料液中分离富集钛。3.无污染：本方法反应结束后无有害物质排放，其他步骤所剩溶剂可反复使用，因此不会对环境造成污染。4.成本低：处理成本大幅度降低，处理成本是传统处理方法的10-20％。5.本专利技术中，在一定酸度下，海藻酸钠微球吸附剂对钛的最大吸附量为58.72mg/g。6.本专利技术结合萃取剂的萃取性能和生物质材料的吸附能力强、来源丰富、成本低的双重功效，制备了负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂，用于从高硫铝土矿焙烧熟料的浸出液中分离富集微量钛，目前该方法用于钛的回收应用尚未见报道。附图说明图1为实施例1制备的海藻酸钠复合微球吸附剂吸附钛的IR图。图2为实施例1制备的海藻酸钠复合微球吸附剂吸附钛的XRD图。图3为实施例1制备的海藻酸钠复合微球吸附剂吸附钛的SEM图。图4为实施例1制备的海藻酸钠复合微球吸附剂吸附钛，吸附前后总的XPS图。图4a为图4中吸附后Ti2p位钛峰XPS谱图的放大图。图4b为图4中吸附前P2p的XPS分峰谱图。图4c为图4中吸附后P2p的XPS分峰谱图。图5为实施例1制备的海藻酸钠复合微球吸附剂在不同pH条件下对Ti(IV)的吸附率。图6为实施例1制备的海藻酸钠复合微球吸附剂在不同固液比的条件下对实际料液中的钛的分离效果。具体实施方式实施例1 一种负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂(一)制备方法如下：1.褐藻粉：取马尾藻，洗净，干燥，粉碎至60-80目。2.取褐藻粉6g，加入72g 1％(v/v)的甲醛溶液，过滤，向滤液中加入103g 15-20g/L Na2CO3溶液，50-60℃下煮至糊状，过滤，向滤液中加入10-15ml蒸馏水，混合均匀，得到海藻酸钠溶液(SA)。3.取25mL P204和65mL正庚烷加入到分液漏斗中，再加55mL 1mol/L NaOH溶液，摇晃15-20min，放掉底层NaOH溶液，用蒸馏水反复洗涤至流出液为中性，得到皂化后的P204。4.将8-10mL皂化后的P204加到25-30mL海藻酸钠溶液中，搅拌20-24h；将P204和海藻酸钠的混合溶液用注射器逐滴滴入150-170mL 0.6mol/L CaCl2溶液中，搅拌10-12h，过滤，蒸馏水洗涤数次，50-60℃下干燥，得负载P204的海藻酸钠复合微球吸附剂(SA-P204)。(二)吸附剂的表征1.IR分析：负载P204的海藻酸钠微球吸附剂(SA-P204)的红外光谱如图1所示，3445cm-1为-OH伸缩振动峰，2862cm-1为CH2-(CH2)3-CH(CH2)-CH2CH3伸缩振动峰，1559cm-1为C＝O伸缩振动峰，1291cm-1为P＝O伸缩振动峰，1178cm-1为P-O-C伸缩振动峰，以上这些峰的存在证明了P204成功的负载在海藻酸钠微球上。2.XRD分析：负载P204的海藻酸钠微球吸附剂(SA-P204)的XRD如图2所示：2θ＝ 30°是负载P204后吸附剂新出现的峰，未负载P204的海藻酸钠微球则没有2θ＝30°的峰出现，证明新峰与P204有关，与相关文献相比对，发现2θ＝30°的峰为P204中P元素的峰，与红外谱图和XPS的结果相符合，说明P204成功负载到了海藻酸钠上。3.SEM分析：未负载P204的海藻酸钠微球(SA，如图3(a))与负载P204的海藻酸钠微球(SA-P204，如图3(b))的吸附剂的SEM图如图3所示，在3(a)的扫描图像中，可以看到微球表面存在大量孔洞结构并且表面非常粗糙；在3(b)的扫描图像中，可以清晰地看到负载P2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种负载P2O4的海藻酸钠复合微球吸附剂，其特征在于制备方法包括如下步骤：1)取褐藻粉加入到甲醛水溶液中，浸泡4‑6h，过滤；向滤液中加入Na2CO3溶液，50‑60℃下煮至糊状，过滤，向滤液中加少量蒸馏水，得到海藻酸钠溶液；2)将皂化后的P2O4与海藻酸钠溶液混合，搅拌20‑24h，将P2O4和海藻酸钠的混合溶液用注射器逐滴加入到CaCl2溶液中，搅拌10‑12h，过滤，所得固体洗涤，干燥，得到目标产物。
【技术特征摘要】
1.一种负载P2O4的海藻酸钠复合微球吸附剂，其特征在于制备方法包括如下步骤：1)取褐藻粉加入到甲醛水溶液中，浸泡4-6h，过滤；向滤液中加入Na2CO3溶液，50-60℃下煮至糊状，过滤，向滤液中加少量蒸馏水，得到海藻酸钠溶液；2)将皂化后的P2O4与海藻酸钠溶液混合，搅拌20-24h，将P2O4和海藻酸钠的混合溶液用注射器逐滴加入到CaCl2溶液中，搅拌10-12h，过滤，所得固体洗涤，干燥，得到目标产物。2.根据权利要求1所述的一种负载P2O4的海藻酸钠复合微球吸附剂，其特征在于：所述的褐藻粉是：将海带或马尾藻洗净，干燥，粉碎至60-80目。3.根据权利要求1所述的一种负载P2O4的海藻酸钠复合微球吸附剂，其特征在于：每克褐藻粉加入10-15g体积百分浓度为1％的甲醛水溶液。4.根据权利要求1所述的一种负载P2O4的海藻酸钠复合微球吸附剂，其特征在于：每克褐藻粉加入15-20g浓度为15-20g/L的Na2CO3溶液。5.根据权利要求1所述的一种负载P2O4的海藻酸钠复合微球吸附剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄振宁，文思奇，郭莹，熊英，单炜军，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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