一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一、苯乙烯‑二乙烯苯共聚物交联微球的合成；步骤二、氯甲基化共聚物交联微球的合成；步骤三、氯甲基化共聚物交联微球的乙二胺功能化反应；步骤四、双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的合成；本发明专利技术一种盐湖提铀用螯合树脂的制备方法利用化学改性反应成功制备了盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂，制备方法简便，材料性能较好。

Preparation of a modified resin from salicylaldehyde O-benzyl two amine for uranium extraction from Saline Lake

The invention relates to a method for extracting uranium by Saline Lake salicyladehyde phthalate two amine modified resin preparation method comprises the following steps: step one, two synthetic styrene divinylbenzene copolymer microspheres; synthesis step two, chloromethylated crosslinked copolymer microspheres; ethylenediamine functional reaction step three, chloromethyl the synthesis of crosslinked copolymer microspheres; step four, salicyladehyde phthalate two amine modified resin; the invention relates to a Saline Lake uranium extraction by means of chelating resin preparation method of extraction of uranium with Saline Lake salicyladehyde phthalate two amine modified resin was prepared successfully by chemical modification reaction, preparation the method is simple, material with good performance.

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法
本专利技术属于铀吸附
，具体涉及一种适用于盐湖提铀使用的双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法。
技术介绍
核电作为技术上较为成熟的能源类型，能够有效的解决石油和煤炭等化石燃料带来的环境污染和资源匮乏等问题。我国也适时的提出了大力发展核电的计划，计划在2020年之前，将我国核电的比例提高到发电总量的10％左右。然而，目前的现状是，我国的核电发展仍然处在相对较低的水平。截至2011年底，我国核电在总发电量中所占的比例仅为1.2％，这一数字与西方发达国家相比有着非常大的差距。由于我国的铀矿资源相对匮乏，核燃料产量的不足严重限制了我国核电的发展。在这一背景之下，为了加快新型铀资源的勘查开发，将目光转向其它非矿石类铀资源，将是一个必然的选择。在众多非矿石类铀资源中，盐湖、海水是最具应用前景的铀资源。盐湖中的铀浓度是海水中铀浓度几倍甚至上百倍，从提铀技术角度来看，从盐湖中提取铀更加可行。据初步估算我国盐湖铀资源量达10万吨，从长远的观点来看，从盐湖这类高盐低铀水体中提取铀作为传统矿石类铀资源的补充或替代，对于保障我国的核震慑力量，支撑核电的快速发展，保护赖以生存的生态环境，具有重要的意义。铀在盐湖水体中多以三碳酸铀酰络离子[UO2(CO3)3]4-的形式存在。从这类水体中提铀最适宜的方法是吸附法。吸附法的关键是吸附材料，海水和盐湖水体中盐浓度较高，铀浓度很低，所以要求吸附材料不但具备选择性吸附铀的性能，并且铀吸附效率也要高。已有研究表明，双水杨醛缩邻苯二胺可以与铀酰离子形成较为稳定的四齿螯合配体(Chem.Rev.,2006,250,816)。基于这种四齿配体的稳定构型，有望将这种四配位功能基团引入到高分子聚合物中，从而实现从海水或盐湖水体中选择性提取铀。南华大学的Liao教授(Anal.Chim.Acta.,2012,729,80)将双水杨醛缩邻苯二胺功能基团引入到硅胶中，研制出一种有机-无机杂化材料。经研究发现，这种材料可以从含有多种干扰离子的低浓度铀溶液(铀浓度约为0.5μg/L)中选择性吸附铀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法，用以解决现有技术中从盐湖或海水等高盐低铀水系中提铀困难、吸附材料在高盐低铀水系中吸铀性能差的问题。本专利技术的技术方案如下：一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一苯乙烯-二乙烯苯共聚物交联微球的合成：在加热和搅拌的状态下，将含有苯乙烯、二乙烯苯、过氧化苯甲酰、异辛烷的有机相缓慢的加入到溶有明胶的水相中，在60-105℃下搅拌反应7-24h；反应结束后，用抽滤的方法使共聚物交联微球与溶液分离，用水洗涤微球；将洗涤后的微球加入到沸水中煮1-2h以除去有机残留物，过滤并干燥，得到产物苯乙烯-二乙烯苯交联微球；步骤二氯甲基化共聚物交联微球的合成：取M1g由步骤一得到的苯乙烯-二乙烯苯交联微球，加入V1mL的氯甲醚，其中M1：V1＝1：10，再加入一定量的Lewis酸催化剂，Lewis酸催化剂与氯甲醚的摩尔比为1：15，开动搅拌，将温度升至50-100℃，搅拌回流反应18-36h，得到产物氯甲基化共聚物交联微球；先用甲醇与去离子水体积比1：1的混合物洗涤，再用甲醇洗涤，干燥；所述的Lewis酸催化剂为FeCl3或ZnCl2。步骤三氯甲基化共聚物交联微球的乙二胺功能化反应：取M2g由步骤二得到的氯甲基化共聚物交联微球，加入V2mL的甲苯，其中M2：V2＝1：20，溶胀5h；再加入一定体积的乙二胺，控制乙二胺占总反应物体积的30-70％，接上冷凝管与搅拌器，40-90℃搅拌5-24h；反应结束后将固液混合物抽滤；粗产物用无水乙醇洗涤三次，真空干燥24h，得到氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物；步骤四双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的合成：将氯甲基化水杨醛与邻苯二胺以摩尔比2:1混合，加入V3mL的无水甲醇，其中反应物的总质量M3g,M3：V3＝1：10，室温反应1-2h；取一定量的步骤三得到的氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物，加入到反应体系中，其中氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物的质量与反应物的总质量之比为1:5，在50-100℃下搅拌10-24h；反应结束后将固液混合物抽滤；产物依次用无水甲醇、去离子水与丙酮洗涤，在50℃真空干燥24h，得到螯合树脂产物。本专利技术中所述搅拌均为机械搅拌。本专利技术的显著效果在于：本专利技术一种盐湖提铀用螯合树脂的制备方法利用化学改性反应成功制备了盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂，制备方法简便，材料性能较好。本专利技术一种盐湖提铀用螯合树脂的制备方法所制备的双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂对盐湖水样有较好吸铀效果。当螯合树脂在pH＝8.1，铀浓度为0.001g/L的高盐溶液中静态吸附72h时，其吸附容量≥8mg/g(干树脂)；在铀浓度范围为0.01-0.3mg/L，pH范围为8.0-9.5的模拟盐湖水体中吸附15-30天，其吸附容量≥0.6mg/g(干树脂)。具体实施方式一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一苯乙烯-二乙烯苯共聚物交联微球的合成：在加热和搅拌的状态下，将含有苯乙烯、二乙烯苯、过氧化苯甲酰、异辛烷的有机相缓慢的加入到溶有明胶的水相中，在60-105℃下搅拌反应7-24h；反应结束后，用抽滤的方法使共聚物交联微球与溶液分离，用水洗涤微球；将洗涤后的微球加入到沸水中煮1-2h以除去有机残留物，过滤并干燥，得到产物苯乙烯-二乙烯苯交联微球；步骤二氯甲基化共聚物交联微球的合成：取M1g由步骤一得到的苯乙烯-二乙烯苯交联微球，加入V1mL的氯甲醚，其中M1：V1＝1：10，再加入一定量的Lewis酸催化剂，Lewis酸催化剂与氯甲醚的摩尔比为1：15，开动搅拌，将温度升至50-100℃，搅拌回流反应18-36h，得到产物氯甲基化共聚物交联微球；先用甲醇与去离子水体积比1：1的混合物洗涤，再用甲醇洗涤，干燥；所述的Lewis酸催化剂为FeCl3或ZnCl2。步骤三氯甲基化共聚物交联微球的乙二胺功能化反应：取M2g由步骤二得到的氯甲基化共聚物交联微球，加入V2mL的甲苯，其中M2：V2＝1：20，溶胀5h；再加入一定体积的乙二胺，控制乙二胺占总反应物体积的30-70％，接上冷凝管与搅拌器，40-90℃搅拌5-24h；反应结束后将固液混合物抽滤；粗产物用无水乙醇洗涤三次，真空干燥24h，得到氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物；步骤四双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的合成：将氯甲基化水杨醛与邻苯二胺以摩尔比2:1混合，加入V3mL的无水甲醇，其中反应物的总质量M3g,M3：V3＝1：10，室温反应1-2h；取一定量的步骤三得到的氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物，加入到反应体系中，其中氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物的质量与反应物的总质量之比为1:5，在50-100℃下搅拌10-24h；反应结束后将固液混合物抽滤；产物依次用无水甲醇、去离子水与丙酮洗涤，在50℃真空干燥24h，得到螯合树脂产物。本专利技术中所述搅拌均为机械搅拌。在100L模拟盐湖水体中(铀浓度约为0.3mg/L，pH＝9.3)加入质量为1.0g的螯合树脂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一苯乙烯‑二乙烯苯共聚物交联微球的合成：在加热和搅拌的状态下，将含有苯乙烯、二乙烯苯、过氧化苯甲酰、异辛烷的有机相缓慢的加入到溶有明胶的水相中，在60‑105℃下搅拌反应7‑24h；反应结束后，用抽滤的方法使共聚物交联微球与溶液分离，用水洗涤微球；将洗涤后的微球加入到沸水中煮1‑2h以除去有机残留物，过滤并干燥，得到产物苯乙烯‑二乙烯苯交联微球；步骤二氯甲基化共聚物交联微球的合成：取M1g由步骤一得到的苯乙烯‑二乙烯苯交联微球，加入V1mL的氯甲醚，其中M1：V1＝1：10，再加入一定量的Lewis酸催化剂，Lewis酸催化剂与氯甲醚的摩尔比为1：15，开动搅拌，将温度升至50‑100℃，搅拌回流反应18‑36h，得到产物氯甲基化共聚物交联微球；先用甲醇与去离子水体积比1：1的混合物洗涤，再用甲醇洗涤，干燥；步骤三氯甲基化共聚物交联微球的乙二胺功能化反应：取M2g由步骤二得到的氯甲基化共聚物交联微球，加入V2mL的甲苯，其中M2：V2＝1：20，溶胀5h；再加入一定体积的乙二胺，控制乙二胺占总反应物体积的30‑70％，接上冷凝管与搅拌器，40‑90℃搅拌5‑24h；反应结束后将固液混合物抽滤；粗产物用无水乙醇洗涤三次，真空干燥24h，得到氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物；步骤四双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的合成：将氯甲基化水杨醛与邻苯二胺以摩尔比2:1混合，加入V3mL的无水甲醇，其中反应物的总质量M3g,M3：V3＝1：10，室温反应1‑2h；取一定量的步骤三得到的氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物，加入到反应体系中，其中氯甲基化共聚物交联微球的胺化产物的质量与反应物的总质量之比为1:5，在50‑100℃下搅拌10‑24h；反应结束后将固液混合物抽滤；产物依次用无水甲醇、去离子水与丙酮洗涤，在50℃真空干燥24h，得到螯合树脂产物。...

【技术特征摘要】
1.一种盐湖提铀用双水杨醛缩邻苯二胺改性树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一苯乙烯-二乙烯苯共聚物交联微球的合成：在加热和搅拌的状态下，将含有苯乙烯、二乙烯苯、过氧化苯甲酰、异辛烷的有机相缓慢的加入到溶有明胶的水相中，在60-105℃下搅拌反应7-24h；反应结束后，用抽滤的方法使共聚物交联微球与溶液分离，用水洗涤微球；将洗涤后的微球加入到沸水中煮1-2h以除去有机残留物，过滤并干燥，得到产物苯乙烯-二乙烯苯交联微球；步骤二氯甲基化共聚物交联微球的合成：取M1g由步骤一得到的苯乙烯-二乙烯苯交联微球，加入V1mL的氯甲醚，其中M1：V1＝1：10，再加入一定量的Lewis酸催化剂，Lewis酸催化剂与氯甲醚的摩尔比为1：15，开动搅拌，将温度升至50-100℃，搅拌回流反应18-36h，得到产物氯甲基化共聚物交联微球；先用甲醇与去离子水体积比1：1的混合物洗涤，再用甲醇洗涤，干燥；步骤三氯甲基化共聚物交联微球的乙二胺功能化反应：取M2g由步骤二得到的氯甲基化共聚物交联微球，加入V2mL的甲苯，其中M2：V2＝1：20，溶胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宇，陈树森，勾阳飞，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11