【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理膜，特别是涉及纳滤膜及其制备方法和锂提取装置。
技术介绍
1、在盐湖卤水中，除了锂离子之外，同时还存在钠、钾、钙、镁等氯化物盐。由于镁锂的离子半径相近，分离难度较大，从而限制了盐湖提锂技术的发展。因此，打破盐湖提锂技术瓶颈的要点在于寻求技术方法降低盐湖卤水中镁锂的质量比。
2、纳滤膜因其合适的孔径和独特的表面荷电性，对一二价离子有选择分离性。因此，在盐湖提锂的应用中具有较大潜力。镁离子和锂离子都带有荷正电，根据唐南定理，荷正电纳滤膜相对可以截留更多二价镁离子，透过一定量的一价锂离子，从而有效降低盐湖卤水中的镁锂比，有助于盐湖中锂资源的提取。
3、目前，现有的荷正电纳滤膜，大多采用聚乙烯亚胺（pei）制备，表面荷正电较强，产水通量普遍较差，对锂截留也偏高，选择分离性相对较差，且纳滤膜表面极易受到污染；同时，由于聚乙烯亚胺（pei）的直链结构，制备的纳滤膜刚性较差，性能衰减较快。另外，目前采用哌嗪（pip）为水相单体制备的纳滤膜，荷负电性较强，对镁离子截留较低，也难以有效分离镁锂。
4、由此可见，现有的纳滤膜仍存在无法兼具高水通量以及高效分离镁锂的性能。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种纳滤膜及其制备方法和锂提取装置，该制备方法制备的纳滤膜在应用于锂提取装置时，能够高效分离镁锂，同时具有高的水通量。
2、一种纳滤膜的制备方法，包括：
3、提供第一水相溶液和第二水相溶液，所述第一水相溶液
4、提供第一油相溶液和第二油相溶液，所述第一油相溶液和所述第二油相溶液均包括酰氯单体；
5、将所述第一油相溶液、所述第一水相溶液、所述第二水相溶液和所述第二油相溶液依次置于支撑膜的同一表面，然后经热处理形成分离层，得到纳滤膜。
6、在其中一个实施例中，所述第一胺单体和所述第二胺单体的质量比为5:1-25:1。
7、在其中一个实施例中，所述第一水相溶液中所述第一胺单体的质量分数为0.1%-1%；
8、及/或，所述第一水相溶液中所述含有氨基的阳离子型水溶性高聚物的质量分数为0.01%-0.2%；
9、及/或，所述第一水相溶液中所述阴离子型表面活性剂的质量分数为0.01%-0.3%。
10、在其中一个实施例中，所述第二水相溶液中所述第二胺单体的质量分数为0.02%-0.1%；
11、及/或，所述第二水相溶液中所述能够产生羟基自由基的化合物的质量分数为0.15%-2.5%。
12、在其中一个实施例中，所述第一胺单体和所述第二胺单体分别独立的选自哌嗪、间苯二胺或者三乙烯四胺中的至少一种；
13、及/或，所述含有氨基的阳离子型水溶性高聚物选自壳聚糖季铵盐和/或阳离子聚丙烯酰胺；
14、及/或，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠；
15、及/或，所述能够产生羟基自由基的化合物包括硫酸亚铁和过氧化氢，其中，所述硫酸亚铁和所述过氧化氢的质量比为1:2-1:20。
16、在其中一个实施例中，所述第一油相溶液中所述酰氯单体的质量分数为0.05%-0.5%；
17、及/或，所述第二油相溶液中所述酰氯单体的质量分数为0.05%-0.5%；
18、及/或，所述酰氯单体选自均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯或者间苯二甲酰氯中的至少一种。
19、在其中一个实施例中，经热处理形成分离层的步骤中，热处理温度为80℃-110℃，热处理时间为3min-8min。
20、一种采用如上述任一项所述的纳滤膜的制备方法制备而成的纳滤膜。
21、在其中一个实施例中，所述分离层的厚度为150nm-200nm。
22、一种如上述所述的纳滤膜在锂提取装置中的应用。
23、本专利技术的纳滤膜的制备方法中，通过先在支撑膜表面进行反向界面聚合反应形成预制聚酰胺层，由于第一水相溶液中含有氨基的阳离子型水溶性高聚物和阴离子表面活性剂的存在，使得大量的正电荷基团均匀有序的分布于预制聚酰胺层的表面，从而使得预制聚酰胺层呈正电性，然后将第二水相溶液和第二油相溶液依次置于预制聚酰胺层的表面进行正向界面聚合反应，在该过程中，第二水相溶液中产生的羟基自由基，一部分能够先与预制聚酰胺层表面的含有氨基的阳离子型水溶性高聚物中的氨基反应生成羟胺基，另一部分会与第二油相溶液中的部分酰氯单体反应，而生成的羟胺基则会同第二胺单体一起与第二油相溶液中的部分酰氯单体反应，形成疏松的双层网络结构层。此时，预制聚酰胺层和疏松的双层网络结构层共同构成分离层，其中，预制聚酰胺层作为纳滤膜的中间层，且呈正电性，能够有效提高镁锂分离效果，疏松的双层网络结构层作为纳滤膜的表层，且表层呈弱负电性，使得纳滤膜的表面呈弱负电性，能够有效提高水通量和单价离子的透过率，从而使得本专利技术的纳滤膜在应用于锂提取装置时，能够高效分离镁锂，同时具有高的水通量。
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1.一种纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一胺单体和所述第二胺单体的质量比为5:1-25:1。
3.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一水相溶液中所述第一胺单体的质量分数为0.1%-1%；
4.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第二水相溶液中所述第二胺单体的质量分数为0.02%-0.1%；
5.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一胺单体和所述第二胺单体分别独立的选自哌嗪、间苯二胺或者三乙烯四胺中的至少一种；
6.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一油相溶液中所述酰氯单体的质量分数为0.05%-0.5%；
7.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，经热处理形成分离层的步骤中，热处理温度为80℃-110℃，热处理时间为3min-8min。
8.一种采用如权利要求1至权利要求7任一项所述的纳滤膜的制备方法制备
9.根据权利要求8所述的纳滤膜，其特征在于，所述分离层的厚度为150nm-200nm。
10.一种如权利要求8或者权利要求9所述的纳滤膜在锂提取装置中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一胺单体和所述第二胺单体的质量比为5:1-25:1。
3.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一水相溶液中所述第一胺单体的质量分数为0.1%-1%；
4.根据权利要求1所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第二水相溶液中所述第二胺单体的质量分数为0.02%-0.1%；
5.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一胺单体和所述第二胺单体分别独立的选自哌嗪、间苯二胺或者三乙烯四胺中的至...
【专利技术属性】
技术研发人员：施盈盈，谭惠芬，陈可可，程新，扶鑫，潘巧明，
申请(专利权)人：杭州水处理技术研究开发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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