一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法技术

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，提供了一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法，包括以下步骤：(1)提供螯合树脂；所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂，所述螯合树脂的骨架为交联聚苯乙烯，功能基团为亚胺二乙酸基；(2)将所述螯合树脂和含铕废水混合进行铕离子吸附。本发明专利技术利用螯合树脂吸附废水中的铕离子，所述螯合树脂具有大孔树脂结构，可使离子很好扩散，能够效吸附及再生；本发明专利技术使用的螯合树脂对铕离子的吸附容量高，且机械强度高，耐渗透能力强，能够有效的对含铕废水进行处理。

【技术实现步骤摘要】
一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法
本专利技术涉及废水处理
，特别涉及一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法。
技术介绍
稀土矿石冶炼后排出的废水中通常含有稀土离子铕，对人体健康及生态环境都会造成危害。目前，处理含铕废水的方法主要有溶剂萃取法、电解还原法和还原碱度法等，但是这些方法都存在处理效果不好、操作方法复杂等缺点，且在处理含铕废水中还会产生新的废水。吸附法是一种常用的废水处理方法，树脂是本领域中常用的吸附材料，但是目前关于树脂吸附铕的相关研究少之又少，现有技术中有关于氨基膦酸树脂和大孔膦酸树酯吸附铕的研究，但是这两种树脂都存在对铕的吸附容量小、含铕废水处理效果不好的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法。本专利技术提供的方法对含铕废水的处理效果好，树脂的吸附容量大、能够有效的吸附废水中的铕离子，对含铕废水的处理效果好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法，包括以下步骤：(1)提供螯合树脂；所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂，所述螯合树脂包括树脂骨架和连接在树脂骨架上的功能基团，所述树脂骨架为交联聚苯乙烯，所述功能基团为亚胺二乙酸基；(2)将所述螯合树脂和含铕废水混合进行铕离子吸附。优选的，所述含铕废水的浓度为5ppm～300mg/L。优选的，所述含铕废水的pH值为3～5。优选的，所述吸附的时间为420～560min。<br>优选的，所述吸附的温度为20～45℃。优选的，所述吸附完成后，还包括将吸附后的螯合树脂进行解吸；所述解吸用解吸液为盐酸溶液；所述盐酸溶液的浓度为1～3mol/L。优选的，所述亚胺二乙酸基螯合树脂的制备方法包括以下步骤：(1)将苯乙烯、二乙烯苯、引发剂和致孔剂混合，得到油相；将水、有机分散剂和无机分散剂混合，得到水相；将所述油相加入水相中进行聚合反应，得到交联聚苯乙烯骨架白球；(2)将所述交联聚苯乙烯骨架白球和二氯乙烷混合进行膨胀，然后加入醋酸酞酰亚胺、乙酸酐和硫酸进行酯基化反应，得到酯球；(3)将所述酯球和液碱混合进行水解反应，得到胺球；(4)将所述胺球、氯乙酸和液碱混合进行螯合反应，得到亚胺二乙酸基螯合树脂。优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢和过氧化月桂酰中的一种或几种；所述致孔剂为甲苯、异丁醇、异辛烷、汽油、航空汽油、正庚烷、环己烷、液体石蜡和白油中的一种或几种；所述有机分散剂为聚乙烯醇和脂肪酸类分散剂中的一种或几种；所述无机分散剂为氯化钠、硫酸镁和碳酸钠中的一种或几种。优选的，所述醋酸酞酰亚胺与膨胀后的交联聚苯乙烯骨架白球的质量比为3～4：2；所述醋酸酞酰亚胺与乙酸酐的质量比为2～3:1。优选的，所述螯合反应的温度为70±5℃，时间为14～16h。本专利技术提供了一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法，包括以下步骤：(1)提供螯合树脂；所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂，所述螯合树脂包括树脂骨架和连接在树脂骨架上的功能基团，所述树脂骨架为交联聚苯乙烯，所述功能基团为亚胺二乙酸基；(2)将所述螯合树脂和含铕废水混合进行铕离子吸附。本专利技术利用螯合树脂吸附废水中的铕离子，所述螯合树脂具有大孔树脂结构，孔容为0.4～0.5mL/g，孔径为40～50nm，可使离子很好扩散，能够效吸附及再生；本专利技术使用的螯合树脂对铕离子的吸附容量高，且机械强度高，耐渗透能力强，能够有效的对含铕废水进行处理。附图说明图1为实施例3不同pH下LSC-100螯合树脂对Eu(Ⅲ)的吸附量与吸附率；图2为实施例4中LSC-100螯合树脂对Eu(Ⅲ)的吸附量随时间的变化曲线；图3为实施例5中铕离子初始浓度对LSC-100螯合树脂吸附Eu(Ⅲ)的影响曲线；图4为实施例6中LSC-100螯合树脂对Eu(Ⅲ)的吸附量随温度变化的曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法，包括以下步骤：(1)提供螯合树脂；所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂，所述螯合树脂的骨架为交联聚苯乙烯，功能基团为亚胺二乙酸基；(2)将所述螯合树脂和含铕废水混合进行铕离子吸附。本专利技术首先提供螯合树脂。在本专利技术中，所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂；所述螯合树脂的骨架为交联聚苯乙烯，功能基团为亚胺二乙酸基；在本专利技术中，所述亚胺二乙酸基螯合树脂的交联度优选为8％，树脂中功能基团的优选为亚胺二乙酸基{-CH2N-(CH2COONa)2}，含量优选为1～3mmol/mL。在本专利技术中，所述亚胺二乙酸基螯合树脂的制备方法优选包括以下步骤：(1)将苯乙烯、二乙烯苯、引发剂和致孔剂混合，得到油相；将水、有机分散剂和无机分散剂混合，得到水相；将所述油相加入水相中进行聚合反应，得到交联聚苯乙烯骨架白球；(2)将所述交联聚苯乙烯骨架白球和二氯乙烷混合进行膨胀，然后加入醋酸酞酰亚胺、乙酸酐和硫酸进行酯基化反应，得到酯球；(3)将所述酯球和液碱混合进行水解反应，得到胺球；(4)将所述胺球、氯乙酸和液碱混合进行螯合反应，得到亚胺二乙酸基螯合树脂。本专利技术将苯乙烯、二乙烯苯、引发剂和致孔剂混合，得到油相。在本专利技术中，所述引发剂优选为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢和过氧化月桂酰中的一种或几种，更优选为过氧化苯甲酰(BPO)；所述致孔剂优选为甲苯、异丁醇、异辛烷、汽油、航空汽油、正庚烷、环己烷、液体石蜡和白油中的一种或几种，更优选为甲苯；本专利技术优选使用甲苯为致孔剂，能够使树脂形成更加优异的大孔结构。在本专利技术中，所述苯乙烯和二乙烯苯的质量比优选为1:1；所述引发剂与苯乙烯和二乙烯苯的总质量之比优选为0.3:1；所述致孔剂与苯乙烯和二乙烯苯的总质量之比优选为1：2。本专利技术优选先将苯乙烯和二乙烯苯混合，搅拌30min后加入引发剂，搅拌15min后加入致孔剂，搅拌15～30min，形成油相。本专利技术将水、有机分散剂和无机分散剂混合，得到水相。在本专利技术中，所述有机分散剂优选为聚乙烯醇和脂肪酸类分散剂中的一种或几种；所述无机分散剂优选为氯化钠、硫酸镁和碳酸钠中的一种或几种；所述水相中有机分散剂的浓度优选为5wt％，所述水相中无机分散剂的浓度优选为6～8wt％。本专利技术优选先将水加热至50℃，然后加入有机分散剂和无机分散剂，然后升温至80℃保温0.5h，得到水相。得到油相和水相后，本专利技术将所述油相加入水相中进行聚合反应，得到交联聚苯乙烯骨架白球。在本专利技术中，所述油相和水相的体积比优选为1:1；本专利技术优选先向水相中加入少量次甲基兰，然后再加入油相；加入油相后，静置稳定5min，然后开始进行聚合反应；所述聚合反应的过程优选为：搅拌并升温至80±2℃，保温4小时后升温至88±2℃，保温3小时，温度升至94±2℃，保温1～2h；聚合反应完成后，本专利技术优选降温至60℃，然后将产物料液过滤，并水清洗至固体产物表面无杂质；所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)提供螯合树脂；所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂，所述螯合树脂包括树脂骨架和连接在树脂骨架上的功能基团，所述树脂骨架为交联聚苯乙烯，所述功能基团为亚胺二乙酸基；/n(2)将所述螯合树脂和含铕废水混合进行铕离子吸附。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用螯合树脂处理含铕废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供螯合树脂；所述螯合树脂为亚胺二乙酸基螯合树脂，所述螯合树脂包括树脂骨架和连接在树脂骨架上的功能基团，所述树脂骨架为交联聚苯乙烯，所述功能基团为亚胺二乙酸基；
(2)将所述螯合树脂和含铕废水混合进行铕离子吸附。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铕废水的浓度为5ppm～300mg/L。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铕废水的pH值为3～5。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附的时间为420～560min。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附的温度为20～45℃。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附完成后，还包括将吸附后的螯合树脂进行解吸；所述解吸用解吸液为盐酸溶液；所述盐酸溶液的浓度为1～3mol/L。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亚胺二乙酸基螯合树脂的制备方法包括以下步骤：
(1)将苯乙烯、二乙烯苯、引...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔杰，花榕，刘成佐，张雨，刘付平，蔡佳玲，吴金虎，王贞，冯宇，柳和生，李嘉辉，刘伟刚，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36