一种从水中分离硼的方法技术

本发明专利技术涉及物质分离技术领域，尤其是涉及一种从水中分离硼的方法。本发明专利技术的一种从水中分离硼的方法，包括如下步骤：S1、调节含硼水溶液的pH值后，加入药剂，得到含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液；S2、所述含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液进行膜过滤处理后，得到产水。本发明专利技术从水中分离硼的方法，将药剂与膜法相结合，在药剂的络合或螯合作用及过滤膜选择性截留的共同作用下，使硼从水溶液中分离出来，降低了药剂的添加量以及膜组的使用量，提高了水溶液中硼的分离效率，扩大了应用范围，且该分离方法过程简单、操作方便、所需设备简单、成本低廉。低廉。低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种从水中分离硼的方法


[0001]本专利技术涉及物质分离
，尤其是涉及一种从水中分离硼的方法。

技术介绍

[0002]硼是第三主族最具负电性的元素，其化学性质介于金属与非金属之间。自然界中不存在单质硼，主要以硼酸、硼酸盐和硼硅酸盐的形式存在。现今，硼化合物已广泛用于不同产业，如冶金、医药、材料、化工、核工业、农业等领域。因此，推动加强对水中硼资源的开发利用，满足市场对硼的需求备受关注。处理硼废水，从废水中提取回收硼变得至关重要，含硼水的处理主要涉及海水淡化脱硼、核废水除硼、各加工行业的含硼废水处理及盐湖卤水脱硼。
[0003]含硼水的处理常用到的方法有蒸发结晶法、沉淀法、萃取法、离子交换法、吸附法和膜分离法等。其中，沉淀法：利用沉淀剂将溶液中的硼转化为硼酸或硼酸盐的形式，再利用硼酸盐在碱液中难溶及硼酸在酸性溶液中溶解度低的特性使硼沉淀析出，适用于高含硼溶液，去除率较低；萃取法：利用萃取剂与水中的硼形成一种易溶于有机相的萃取物，经反萃取得到硼酸溶液的原理，将硼酸从有水相转入有机相，然后通过反萃取脱除负载的硼酸，该方法工艺流程短、操作简便、成本低，但硼的萃取率受萃取剂种类、pH、阳离子等因素的影响且会引入杂质；离子交换法：利用离子交换树脂上的功能基团与硼发生交换反应，从而达到分离的目的；吸附法：采用对硼有特效选择性的吸附剂从水中富集硼，再用洗脱剂将硼洗脱；离子交换法和吸附法均适用于低含硼溶液，除硼率较高，但其耗水量较大且去除率易受pH及温度等影响。因此，探索一种高效的分离水溶液中硼的方法具有很大的意义。<br/>[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种从水中分离硼的方法，全部或部分解决了现有技术中存在的硼分离不彻底、分离效率低、工艺复杂、适用范围窄和成本高等问题。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种从水中分离硼的方法，包括如下步骤：
[0008]S1、调节含硼水溶液的pH值后，加入药剂，得到含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液；
[0009]S2、所述含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液进行膜过滤处理后，得到产水。
[0010]进一步地，步骤S2中，所述膜过滤处理包括纳滤和/或反渗透。
[0011]进一步地，步骤S2中，所述含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液采用纳滤膜系统进行纳滤后，得到纳滤产水和纳滤浓水。
[0012]进一步地，步骤S1中，所述含硼水溶液包括盐湖卤水、海水、核废水和工业含硼废水中的至少一种。
[0013]进一步地，步骤S1中，所述含硼水溶液中硼的浓度为10～12000ppm。
[0014]进一步地，步骤S1中，调节所述含硼水溶液的pH值为8～13。
[0015]进一步地，步骤S1中，调节所述含硼水溶液的pH值包括向所述含硼水溶液中加入碱。
[0016]优选地，所述碱包括氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
[0017]进一步地，步骤S1中，所述药剂包括甘油、甘露醇、山梨醇、木糖醇、阿拉伯醇、卫矛醇、葡萄糖、α
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D
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呋喃木糖、β
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D
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呋喃果糖、β
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D
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呋喃甘露糖、β
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L
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呋喃山梨糖、β
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呋喃阿拉伯糖、葡萄糖酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、邻苯二酚和乙二胺四乙酸盐中的至少一种。
[0018]进一步地，步骤S1中，所述药剂与所述含硼水溶液中硼的摩尔比为1～10：1。
[0019]进一步地，步骤S2中，所述纳滤膜系统包括一级一段、一级两段、两级一段、一级多段、多级一段和多级多段中的任一种。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术的从水中分离硼的方法，利用药剂与膜法相结合的方法对水溶液中的硼进行分离，在药剂的络合或螯合作用及膜选择性截留的共同作用下，使硼从水溶液中分离出来，提高了水溶液中硼的分离效率，其分离效率可达95％以上。
[0022]本专利技术的分离方法既可处理高浓度含硼水溶液也可处理低浓度含硼水溶液，扩大其应用范围，具有广泛的适用性。
[0023]本专利技术的分离方法降低了药剂的添加量以及膜组的使用量，提高了过滤膜对硼的截留率，从而降低了投资成本，且该分离方法过程简单，操作方便。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例1从水中分离硼的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]下面对本专利技术实施例的一种从水中分离硼的方法进行具体说明。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中提供了一种从水中分离硼的方法，包括如下步骤：
[0029]S1、调节含硼水溶液的pH值后，加入药剂，得到含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液；
[0030]S2、含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液进行膜过滤处理后，得到产水。
[0031]本专利技术利用药剂与膜法结合的方法对水溶液中的硼进行分离，在药剂的络合或螯
合作用及膜选择性截留的共同作用下，使硼从水溶液中分离出来。
[0032]本专利技术的从水中分离硼的方法首先通过调节含硼水溶液的pH值，使水溶液中的小分子硼化合物(如硼酸)向大分子多聚硼转化，不但可以提高纳滤膜对硼的截留还可以减少药剂的加入量；再向水溶液中加入药剂，药剂与硼化合物(如硼酸)结合使硼形成更加稳定的硼络合物或硼螯合物，增大硼化合物的分子量使其形成大分子络合物和/或螯合物，有利于提高过滤膜对硼的截留率；随后再利用过滤膜对大分子截留的性质，将硼截留在浓水侧，得到含硼浓水和除硼产水，实现溶液中硼与其他物质的分离。
[0033]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2中，膜过滤处理包括纳滤和/或反渗透。
[0034]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2中，膜过滤处理包括含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液采用纳滤膜系统进行纳滤，或者，膜过滤处理包括含有硼络合物和/或硼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从水中分离硼的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、调节含硼水溶液的pH值后，加入药剂，得到含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液；S2、所述含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液进行膜过滤处理后，得到产水。2.根据权利要求1所述的从水中分离硼的方法，其特征在于，步骤S2中，所述膜过滤处理包括纳滤和/或反渗透。3.根据权利要求1所述的从水中分离硼的方法，其特征在于，步骤S2中，所述含有硼络合物和/或硼螯合物的溶液采用纳滤膜系统进行纳滤后，得到纳滤产水和纳滤浓水。4.根据权利要求1所述的从水中分离硼的方法，其特征在于，步骤S1中，所述含硼水溶液包括盐湖卤水、海水、核废水和工业含硼废水中的至少一种。5.根据权利要求1所述的从水中分离硼的方法，其特征在于，步骤S1中，所述含硼水溶液中硼的浓度为10～12000ppm。6.根据权利要求1所述的从水中分离硼的方法，其特征在于，步骤S1中，调节所述含硼水溶液的pH值为8～13。7.根据权利要求1所述的从水中分离硼的方法，其特征在于，步骤S1中，调节所述含硼水溶液的pH值包括向所述含硼水溶液中加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天玉，刘乃维，孙广东，陈亦力，吕学敏，唐娜，张颖，郭莎莎，李朝，
申请(专利权)人：北京华特源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：