流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备装置，更详细地，涉及如下的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法，即，为了回收在冶炼工序中产生的稀有金属及有价金属等，也可在强酸及高热条件下使用，并且具有流量优秀且耐酸性能力优秀的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法
本专利技术涉及流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法，更详细地，涉及如下的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法，即，为了回收在冶炼工序中产生的稀有金属及有价金属等，也可在强酸及高热条件下使用，并且具有流量优秀且耐酸性能力优秀的效果。
技术介绍
含金属的废水包括矿山废水、化工厂废水、冶炼厂废水、炼铁厂废水、电镀厂废水和垃圾焚化厂废水等。其中，从炼铁厂产生的电镀厂废水的pH低至2～4，根据镀层的种类，除铁离子(二价)外，大多数情况下复合含有金属离子，如镍、锌、锡、铬及铜等。由于这些金属离子作为有害金属受到废水限制，因此在排放之前应将其去除并限制在限制值以下。但是，若可作为金属分离回收，则可作为资源创造出价值。并且，由于电镀厂废水等中含有标间活性剂或电镀用添加剂等有机物，因此还需要进行额外的COD(化学需氧量)处理。以下，对现有的电镀废水的处理方法进行说明。以往广泛使用的电镀废水的典型处理法是中和絮凝沉淀法。在这种方法中，通过投入氢氧化钙等廉价的碱剂来将废水的pH提高至9～10，对包含在废水中的金属离子进行氢氧化并利用沉淀池等进行沉淀分离。在pH为9～10的条件下，铁离子、镍离子、锌离子等的溶解度减少而被氢氧化。但是，这种pH调整沉淀法产生包含多种金属离子的化学沉淀物，由于这样产生的沉淀物不能再利用而被分类为特殊废物，因此通过法律规定的填埋等方法对其进行处理。此外，作为电镀废水的处理方法包括硫化物沉淀法、离子交换树脂法、螯合树脂法、膜分离法、溶剂萃取法、生物浓缩法、活性炭吸附法等。其中，膜法可通过利用渗透压使溶剂仅通过膜移动来获得清澈且干净的处理水，因此广泛使用于海水的淡水化或工厂废水的再利用等中。但是，同时产生盐类高浓度浓缩的液。并且，需要对膜进行繁琐的清洗或预处理及高压。基于膜法的原理，不能进行特定金属离子的选择性分离及浓缩。并且，膜法有时用于电镀废水的再利用，在此情况下，由于不仅可以从原水中去除重金属，而且还可以去除无机离子，因此膜渗透水可以作为工业用水再利用。但是，与此同时，产生少量的浓缩液，其可包含各种重金属离子和无机离子，因此难以再利用，并且由于高温高压及强酸条件等使用条件恶劣，其维护费用很高。因此，为了从如上所述的废水中回收稀有金属及有价金属，需要开发可适用于强酸及高热条件的耐酸性分离膜。另一方面，以往，通过在胺水溶液中引入磺酰卤来形成砜酰胺层，由此可制备具有耐酸性的纳米分离膜。这可适用于需要耐酸性的冶炼产业等产生酸废水的工序中，但是，为了回收在冶炼工序中产生的稀有金属及有价金属等，也可在强酸及高热条件下使用，存在难以具有流量优秀且耐酸性能力优秀的效果的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术为了解决如上所述的问题而提出，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法，为了回收在冶炼工序中产生的稀有金属及有价金属等，也可在强酸及高热条件下使用，并且具有流量优秀且耐酸性能力优秀的效果。解决问题的方案为了解决如上所述的技术问题，本专利技术提供一种流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，包括：将多孔性支撑体浸渍于含有包含由下述化学式1表示的化合物的第一胺类化合物、第二胺类化合物及苯酚类化合物的第一溶液中的步骤；通过对浸渍的多孔性支撑体处理包含酸卤素化合物的第二溶液来在多孔性支撑体的表面形成聚酰胺层的步骤；以及对形成有聚酰胺层的多孔性支撑体进行亲水化处理的步骤。化学式1：在上述化学式1中，R1及R2分别独立地为C1～C10的亚烷基，上述n为1～100的整数。在本专利技术优选的一实施例中，在上述化学式1中，R1及R2可分别独立地为C2～C6的直链型亚烷基或C2～C6的支链型亚烷基，上述n可以为1～10的整数。在本专利技术优选的再一实施例中，上述苯酚类化合物可包含选自由邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚及间苯三酚组成的组中的一种以上。在本专利技术优选的另一实施例中，上述第二胺类化合物可包含选自由间苯二胺及哌嗪组成的组中的一种以上。在本专利技术优选的还有一实施例中，上述第一溶液能够以1：0.04～2：0.02～1的重量比包含第一胺类化合物、第二胺类化合物及苯酚类化合物。在本专利技术优选的又一实施例中，相对于100重量份的第一胺类化合物，上述第一溶液可包含0.4～40重量份的亲水性高分子，上述亲水性高分子包含选自由聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇及聚乙烯醇组成的组中的一种以上。在本专利技术优选的又一实施例中，上述酸卤素化合物可包含选自间苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯及对苯二甲酰氯中的一种以上。在本专利技术优选的又一实施例中，上述亲水化处理可通过0.01～2％浓度的亲水化溶液来进行。在本专利技术优选的又一实施例中，上述亲水化溶液可包含选自由氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钠、硫酸、硫酸钠、亚硫酸钠及碳酸氢钠组成的组中的一种以上。在本专利技术优选的又一实施例中，上述亲水化处理可在10～90℃的温度下进行0.1～5分钟。在本专利技术优选的又一实施例中，上述多孔性支撑体可包含无纺布及多孔性高分子层，上述多孔性高分子层的平均厚度可以为10～200μm，并可包含选自由聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚丙烯及聚偏二氟乙烯组成的组中的一种以上。另一方面，为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种流量得以提高的耐酸性纳米分离膜，多孔性支撑体；以及聚酰胺层，通过在上述多孔性支撑体的表面由包含由下述化学式1表示的化合物的第一胺类化合物、第二胺类化合物及苯酚类化合物的第一溶液与包含酸卤素化合物的第二溶液界面聚合而形成，上述聚酰胺层的表面被亲水化改性。化学式1：在上述化学式1中，R1及R2分别独立地为C1～C10的亚烷基，上述n为1～100的整数。在本专利技术优选的一实施例中，上述聚酰胺层的平均厚度可以为0.05～1μm，上述多孔性支撑体可包含平均厚度为30～300μm的无纺布及平均厚度为10～200μm的多孔性高分子层，上述多孔性高分子层可包含选自由聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚丙烯及聚偏二氟乙烯组成的组中的一种以上。在本专利技术优选的再一实施例中，在25℃及75psi的条件下，上述纳米分离膜的流量可以为25gfd以上，除盐率可以为90％以上。在本专利技术优选的另一实施例中，当将上述纳米分离膜浸渍于15重量百分比的硫酸水溶液中30天时，在25℃及75psi的条件下，上述纳米分离膜的流量可以为30gfd以上，除盐率可以为85％以上。另一方面，用于解决上述技术问题的本专利技术提供一种包含上述的纳米分离膜的分离膜模块。专利技术的效果本专利技术的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜及其制备方法的效果在于，为了回收冶炼工序中产生的稀有金属及有价金属等，也可在强酸及高热条件下使用，流量优秀且耐酸性能力优秀。具体实施方式本专利技术的最佳实施方式以下，进一步详细说明本专利技术。如上所述，以往，通过在胺水溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，包括：/n将多孔性支撑体浸渍于含有包含由下述化学式1表示的化合物的第一胺类化合物、第二胺类化合物及苯酚类化合物的第一溶液中的步骤；/n通过对浸渍的多孔性支撑体处理包含酸卤素化合物的第二溶液来在多孔性支撑体的表面形成聚酰胺层的步骤；以及/n对形成有聚酰胺层的多孔性支撑体进行亲水化处理的步骤：/n化学式1：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 KR 10-2017-00376491.一种流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，包括：
将多孔性支撑体浸渍于含有包含由下述化学式1表示的化合物的第一胺类化合物、第二胺类化合物及苯酚类化合物的第一溶液中的步骤；
通过对浸渍的多孔性支撑体处理包含酸卤素化合物的第二溶液来在多孔性支撑体的表面形成聚酰胺层的步骤；以及
对形成有聚酰胺层的多孔性支撑体进行亲水化处理的步骤：
化学式1：
在上述化学式1中，R1及R2分别独立地为C1～C10的亚烷基，上述n为1～100的整数。


2.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，在上述化学式1中，R1及R2分别独立地为C2～C6的直链型亚烷基或C2～C6的支链型亚烷基，上述n为1～10的整数。


3.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，上述苯酚类化合物包含选自由邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚及间苯三酚组成的组中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，上述第二胺类化合物包含选自由间苯二胺及哌嗪组成的组中的一种以上。


5.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，上述第一溶液以1：0.04～2：0.02～1的重量比包含第一胺类化合物、第二胺类化合物及苯酚类化合物。


6.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，相对于100重量份的第一胺类化合物，上述第一溶液包含0.4～40重量份的亲水性高分子，上述亲水性高分子包含选自由聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇及聚乙烯醇组成的组中的一种以上。


7.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，上述酸卤素化合物包含选自间苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯及对苯二甲酰氯中的一种以上。


8.根据权利要求1所述的流量得以提高的耐酸性纳米分离膜的制备方法，其特征在于，上述亲水化处理通过0.01～2％浓度的亲水化溶液来进行。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：申洪燮，郑容斗，
申请(专利权)人：TORAY化学有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR