一种湿法炼锌用除氟材料及其制备方法技术

本发明专利技术申请是关于一种湿法炼锌用除氟材料及其制备方法，本发明专利技术采用掺杂氯离子聚吡咯负载于壳聚糖改性人造沸石的孔洞中，由于聚吡咯具有带正电的含氮官能团和离子掺杂的特性，从而对于去除溶液中阴离子具有优势，将聚吡咯负载于壳聚糖改性人造沸石中也加强了聚吡咯的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法炼锌用除氟材料及其制备方法


[0001]本专利技术申请型涉及湿法炼锌工艺
，具体涉及一种湿法炼锌用除氟材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在锌冶炼过程中，部分氟随着焙砂、氧化锌烟尘而进入湿法炼锌系统，并在硫酸锌溶液中不断富集，可使系统中氟含量高达约160 mg
·
L
‑1。由于过高的氟离子浓度，对生产过程带来了系列问题：电极板使用寿命降低，系统设备腐蚀加快，产品质量稳定性控制难度增大，生产成本提高。
[0003]在除氟过程中常用吸附法，该法是利用在电解液中投放多孔性的固体吸附剂，先将其中的多种成分吸附于表面，再采用投放溶剂、加热或吹气手段将吸附物质进行解析进行脱氟。该法近年来已在实际生产中发挥作用，其使用的吸附剂一般为铝盐吸附剂、铁盐吸附剂、钙盐类吸附剂、稀土类吸附剂、生物吸附剂、合成吸附剂、改性氧化铝吸附剂、两性淀粉吸附剂等。该法的优势在于操作简单，吸附剂可再生利用，但是该法的脱氟效果不稳定，而且会产生高含氟废水，只有解决了这些问题，吸附法的推广价值才能提升。
[0004]在现有技术中，常用沸石分子筛作为吸附剂，沸石分子筛是一种人工合成的晶态硅铝酸盐，呈四面体结构，具有规整孔道结构,因结构和空间排列的独特性使单个原子、簇和分子得以稳定化能够选择性吸附孔径较小的微粒或极性分子，常用作吸附剂或吸附剂载体。但在实际操作中沸石分子筛存在机械结构不稳定，吸附能力在常见吸附材料中不算特别突出等缺点。

技术实现思路

[0005]为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本专利技术申请提供一种湿法炼锌用除氟材料及其制备方法。
[0006]本专利技术申请第一方面提供了一种湿法炼锌用除氟材料的制备方法，包括以下步骤：S1、称取一定量人造沸石洗涤干燥后，加入壳聚糖乙酸凝胶中，再加入戊二醛作为交联剂，搅拌反应8
‑
12 h，干燥得到壳聚糖
‑
人造沸石复合材料；S2、将S1中所得材料投入到含有定量吡咯的溶液中，室温条件下，在搅拌反应20
‑
40 min，得到 A 溶液，再将Fecl3·
6H2O溶解到去离子水中，得到B溶液。
[0007]S3、将B 溶液加入到 A溶液中，室温条件下，搅拌反应8
‑
12h，再冲洗吸附材料至清洗液无色，将所得材料干燥即可。
[0008]进一步的，S1中所述壳聚糖乙酸凝胶的乙酸浓度为2%，壳聚糖质量浓度为5g/L。
[0009]进一步的，S1中所述干燥的条件为在70℃的干燥环境中，干燥10h。
[0010]进一步的，S2中所述S1中所得材料为2g，所述吡咯的溶液为100ml。
[0011]进一步的，所述搅拌反应的转速为150rpm。
[0012]进一步的，S2中吡咯与Fecl3摩尔浓度比选自1:1、1:2、1:3、1:4、1:5或1:6。
[0013]优选的，所述吡咯与Fecl3摩尔浓度比为1；4。
[0014]进一步的，S3中所述干燥的条件为60
°
C的真空干燥箱中干燥24 h。
[0015]本专利技术申请第二方面提供了一种湿法炼锌用除氟材料，该除氟材料按照上述制备方法方法制得。
[0016]进一步的，所述材料为负载聚吡咯的壳聚糖改性人造沸石复合材料。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术申请。
[0018]本专利技术的有益技术效果：1、本专利技术采用壳聚糖对人造沸石改性，壳聚糖中的氨基会与沸石中的Al作用形成新的化学键，壳聚糖不仅增强了人造沸石结构稳定性，还增大复合材料的吸附性能，使材料同时兼具较强结构稳定性和高吸附性能。
[0019]2、本专利技术采用掺杂氯离子聚吡咯负载于壳聚糖改性人造沸石的孔洞中，聚吡咯由于具有带正电的含氮官能团和离子掺杂的特性，从而对于去除溶液中阴离子具有优势，将聚吡咯负载于壳聚糖改性人造沸石中也加强了聚吡咯的稳定性。
[0020]3、本专利技术使用的三种材料，在结构和吸附性质上相辅相成，并以合理且低成本的制备方法制得了结构稳定，阴离子吸附能力较强的复合除氟材料。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图更详细地描述本专利技术申请的可选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术申请的可选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术申请更加透彻和完整，并且能够将本专利技术申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0022]在本专利技术申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术申请。在本专利技术申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0023]以下对本专利技术申请中湿法炼锌用除氟材料的制备方法进行详细说明，具体如下：本专利技术申请中湿法炼锌用除氟材料的制备方法包括：S1、称取一定量人造沸石洗涤干燥后，加入壳聚糖乙酸凝胶中，再加入戊二醛作为交联剂，搅拌反应8
‑
12 h，干燥得到壳聚糖
‑
人造沸石复合材料；戊二醛与人造沸石质量比为1:2，则壳聚糖中的氨基会与沸石中的Al作用形成新的化学键，而不是现有技术中简单的凝胶包裹。
[0024]S2、将S1中所得材料投入到含有定量吡咯的溶液中，室温条件下，在搅拌反应20
‑
40 min，得到 A 溶液，再将Fecl3·
6H2O溶解到去离子水中，得到B溶液。PPy中的氮原子带有正电荷，有益于阴离子的吸附。且聚合过程中存在的离子，如 Cl
‑
会掺杂在聚吡咯链上，由于这些离子在聚合物上具有很强的移动性，因而显示出一定的阴离子交换能力。当 FeCl
3 作为氧化剂时，Cl
‑
会作为平衡离子，平衡带正电的氮原子，并参与到离子交换过程中
S3、将B 溶液加入到 A溶液中，室温条件下，搅拌反应8
‑
12h，用去离子水在抽滤装置中冲洗吸附材料，至清洗液无色，将所得材料干燥即可。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，S1中所述壳聚糖乙酸凝胶的乙酸浓度为2%，壳聚糖质量浓度为5g/L。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，S1中所述干燥的条件为再70℃的干燥环境中，干燥10h。
[0027]在本专利技术的一种实施方式中，S2中所述S1中所得材料为2g，所述吡咯的溶液为100ml。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，所述搅拌反应的转速为150rpm。
[0029]在本专利技术的一种实施方式中，S2中吡咯与Fecl3摩尔浓度比选自1:1、1:2、1:3、1:4、1:5或1:6。
[0030]在本专利技术的一种优选实施方式中，所述吡咯与Fecl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法炼锌用除氟材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：S1、称取一定量人造沸石洗涤干燥后，加入壳聚糖乙酸凝胶中，再加入戊二醛作为交联剂，搅拌反应8
‑
12 h，干燥得到壳聚糖
‑
人造沸石复合材料；S2、将S1中所得材料投入到含有定量吡咯的溶液中，室温条件下，在搅拌反应20
‑
40 min，得到 A 溶液，再将Fecl3·
6H2O溶解到去离子水中，得到B溶液；S3、将B 溶液加入到 A溶液中，室温条件下，搅拌反应8
‑
12h，再冲洗吸附材料至清洗液无色，将所得材料干燥即可。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述壳聚糖乙酸凝胶的乙酸浓度为2%，壳聚糖质量浓度为5g/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述干燥的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙斯景，吴仕艳，杨大錦，马雁鸿，单祖宇，裴启飞，李衍林，
申请(专利权)人：云南驰宏锌锗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：