【技术实现步骤摘要】
本申请涉及纳滤膜领域，更具体地，涉及一种盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法。
技术介绍
1、随着新能源产业的快速发展，锂作为电池制造的重要原料的战略价值逐渐上升。根据美国地质调查局2020年数据，已查明世界锂资源量8600万吨，其中58％锂资源分布在盐湖中。根据中国地质调查局，我国约80％的锂资源分布于盐湖中，其中青藏两地占全国盐湖总量超90％，因此从盐湖提锂有望成为该行业的主要趋势。我国盐湖卤水锂资源总量虽高，但由于镁锂比高，杂质多等特点，锂含量品位低。膜分离技术是适应国内盐湖提锂的重要技术路线之一。
2、纳滤膜是80年代末期问世的一种新型分离膜，其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，约为100-2000da。在筛分效应、donnan效应、介电排斥等机理的共同作用下，纳滤膜能有效截留二价及高价离子，透过一价离子，因此纳滤膜法在盐湖提锂中显现出良好的应用前景。
3、纳滤膜提锂具有操作压力低、分离性能高等优点，荷正电纳滤膜对阳离子溶质有着更好的分离效果，但是由于大部分盐湖的镁锂比非常大，因此过滤过程需要很高的水通量才能满足渗透压的需要，如何满足纳滤膜在较大水通量下的长时间使用仍然具有较好的分离性能是急需解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决纳滤膜无法长时间兼具高截留率和大通量的问题，本申请专利技术人通过大量理论和实验，发现一种盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，通过该方法制造的纳滤膜，能够长时间保持优异的分离效果和通量，解决了现有技术的问题。
2、本
3、s1：基膜制备：将聚砜、n，n-二甲基甲酰胺和聚乙烯吡咯烷酮混合静置，脱泡过滤得铸膜液，将铸膜液涂覆在无纺布上，经过凝固浴后得到基膜；
4、s2：氧化石墨烯层制备：将氧化石墨烯加入纯水中，超声分散，真空抽滤的方式将氧化石墨烯沉积在s1的基膜上，干燥得到氧化石墨烯层复合膜；
5、s3：水相涂覆：将聚乙烯亚胺和助剂加入纯水中溶解，得到水相溶液，将水相溶液涂覆在s2的氧化石墨烯层上，烘干得到水相涂覆膜；
6、s4：油相涂覆：酰氯类油相单体溶解于油相溶剂中得到油相溶液，将油相溶液涂覆于s3中制得的基膜上，烘干、清洗、烘干，得到所述荷正电纳滤膜。
7、通过采用上述技术方案，本申请制得了具有无纺布、聚砜基膜、氧化石墨烯层和聚酰胺功能层四层复合结构的荷正电纳滤膜，制得的纳滤膜兼具高机械强度和高分盐率，在大通量的盐湖水通过的情况下，能够长时间保持高分盐特性。
8、沉积在基膜表面的氧化石墨烯在的作用下保持其高强度的情况下也能维持其在大通量的冲击下与聚砜基膜结合不易脱落，稳定维持其多孔结构而增加纳滤膜的使用寿命和大通量。聚乙烯亚胺分子链上的部分氨基与氧化石墨烯上的羟基、羧基等基团化学接枝，一方面增强了氧化石墨烯层与聚酰胺功能层结合，提升了荷正电纳滤膜在大通量下的使用寿命，另一方面保证了荷正电纳滤膜荷载的正电荷量，对二价镁离子和一价锂离子的分离效果不降低的同时还降低了交联密度，进而提高了水通量。
9、在一个具体的可实施方案中，氧化石墨烯溶液中还加入了二氧化硅。
10、通过采用上述技术方案，二氧化硅均匀的分散在氧化石墨烯层中，进一步提升了荷正电纳滤膜的整体强度，延长了使用寿命，同时二氧化硅还具有大量的孔隙，提高了水通量。
11、在一个具体的可实施方案中，二氧化硅的平均粒径为1-3微米。
12、在一个具体的可实施方案中，以氧化石墨烯层的总质量计，二氧化硅占比为4-9％。
13、通过采用上述技术方案，氧化石墨烯层与基膜和聚酰胺功能层连接紧密，荷正电纳滤膜水通量大，同时保持硬度没有明显的提高，所制得的荷正电纳滤膜质感柔韧，在大通量过滤时不易出现断裂、膜脱落等情况，当二氧化硅含量过低时无法对纳滤膜的通量和强度产生积极影响，导致使用寿命的损失，而当二氧化硅含量过高时由于柔韧性的降低而导致纳滤膜容易断裂、损坏，对纳滤膜也产生了消极影响，本申请范围内的二氧化硅的添加量使得纳滤膜兼具较好的通量、强度和使用寿命。
14、在一个具体的可实施方案中，水相溶液中还包括碳酸盐。
15、通过采用上述技术方案，在接枝和界面聚合过程中，碳酸盐碱性更强，更优先与酸反应，达到保护氨基的效果，避免了接枝过程中消耗过多的氨基，还使得界面聚合反应过程中交联速度变慢，进而生成的聚酰胺功能层更加均匀，维持较好的过滤效果。
16、在一个具体的可实施方案中，以水相溶液的总质量计，碳酸盐的质量占比1-2％。
17、通过采用上述技术方案，碳酸盐对氨基的保护程度适宜，交联后得到的聚酰胺功能层不过于致密。
18、在一个具体的可实施方案中，s2中所述凝固浴为纯水。
19、通过采用上述技术方案，凝固过程简单，不引入其他杂质。
20、在一个具体的可实施方案中，s2中凝固浴的温度为10-15℃。
21、在一个具体的可实施方案中，以水相溶液的总质量计，所述助剂包括ph调节剂2-3％、表面活性剂0.15-0.25％、缚酸剂0.5-1.0％。
22、通过采用上述技术方案，表面活性剂提高了膜的亲水性，从而提高了水通量，ph调节剂调节水相ph，缚酸剂中和了界面聚合的副产物，进一步促进了反应正向进行。
23、综上所述，本申请具有以下有益效果：
24、1.本申请采用无纺布、聚砜基膜、氧化石墨烯中间层和聚酰胺功能层四层膜结构复合，制得的荷正电纳滤膜兼具高强度和较好的离子选择性，在长时间大通量的过滤水压冲击下，能保持较好的分盐特性，同时由于采用氧化石墨烯作为中间层，氧化石墨烯较好的亲水性部分减少水通量损失，还使得水相得到了更均匀的分散，制得的聚酰胺功能层因此厚度更加均匀，对盐湖水的分离效果更好。
25、2.本申请在氧化石墨烯溶液中添加了二氧化硅，提升了荷正电纳滤膜的整体强度，进一步提升了荷正电纳滤膜的使用寿命，同时二氧化硅具有大量的孔隙，进一步提升了荷正电纳滤膜的水通量。通过对添加二氧化硅的质量占比的限定，提高水通量、强度的同时不带来硬度的明显增大，兼顾了荷正电纳滤膜的使用寿命和水通量。
26、3.本申请在水相溶液中加入了一定质量的碳酸盐，在接枝和界面聚合过程中，碳酸盐比氨基碱性更强，可以优先与酸反应，达到保护氨基的效果，避免了接枝过程中消耗过多的氨基，还使得界面聚合反应过程中交联反应更充分，进而生成的聚酰胺功能层更加均匀，双重保证荷正电纳滤膜较好的分离效果。
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1.一种盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：制造方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：所述氧化石墨烯溶液中还包括二氧化硅。
3.根据权利要求2所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：所述二氧化硅的平均粒径为1-3微米。
4.根据权利要求3所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：以氧化石墨烯层的总质量计，二氧化硅占比为4-9%。
5.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：所述水相溶液中还包括碳酸盐。
6.根据权利要求5所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于，以水相溶液的总质量计，碳酸盐的质量占比1-2%。
7.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：S1中所述凝固浴为纯水。
8.根据权利要求7所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：S1中凝固浴的温度为10-15℃。
9.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其
10.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：以水相溶液的总质量计，所述助剂包括pH调节剂2-3%、表面活性剂0.15-0.25%、缚酸剂0.5-1.0%。
...【技术特征摘要】
1.一种盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：制造方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：所述氧化石墨烯溶液中还包括二氧化硅。
3.根据权利要求2所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：所述二氧化硅的平均粒径为1-3微米。
4.根据权利要求3所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：以氧化石墨烯层的总质量计，二氧化硅占比为4-9%。
5.根据权利要求1所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方法，其特征在于：所述水相溶液中还包括碳酸盐。
6.根据权利要求5所述的盐湖提锂的荷正电纳滤膜的制造方...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州苏瑞膜纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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