非堿性鎵離子交換樹(shù)脂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及離子交換【技術(shù)領(lǐng)域】。非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，包括一離子交換樹(shù)脂本體，離子交換樹(shù)脂本體包括一非離子交換樹(shù)脂核心，非離子交換樹(shù)脂核心外表面均勻涂覆有一用于提取鎵的離子交換樹(shù)脂層。離子交換樹(shù)脂層表面每50～100nm間隔設(shè)有提高表面粗糙度粒徑為1～10nm的凸起顆粒。離子交換樹(shù)脂層表面每100～500nm間隔設(shè)有進(jìn)一步提高表面粗糙度的凹坑。本發(fā)明通過(guò)合理改善離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)，在離子交換樹(shù)脂顆粒表面設(shè)有凸起顆粒與凹坑，使離子交換樹(shù)脂顆粒凹凸有致，提高其表面的粗糙度，為離子交換提供了良好的接觸條件，縮短了離子擴(kuò)散的路程，從而提高離子交換的速率。通過(guò)增設(shè)有非離子交換樹(shù)脂核心，節(jié)約成本。
【專利說(shuō)明】非堿性鎵離子交換樹(shù)脂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離子交換【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及離子交換樹(shù)脂。
【背景技術(shù)】
[0002]鎵是一種稀有藍(lán)白色三價(jià)金屬元素，屬于稀散金屬。其質(zhì)地柔軟，在低溫時(shí)硬而脆，而一超過(guò)室溫就熔融。鎵的化學(xué)活性低于鋁，在常溫下幾乎不受氧和水的侵蝕。鎵在高溫下能與硫、硒、碲、磷、砷、銻反應(yīng)，生成的化合物都有半導(dǎo)體性質(zhì)；鎵的氧化和氫氧化物都是兩性的，可溶于酸和堿中。
[0003]鎵可用作高溫溫度計(jì)和真空裝置中的密封液；鎵的最重要的應(yīng)用是在制造半導(dǎo)體器件方面；鎵還用來(lái)制造陰極蒸汽燈等。我國(guó)資源十分豐富，中國(guó)鎵的生產(chǎn)潛能在世界上是較大的，國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)也十分的激烈。目前國(guó)內(nèi)外的廠商都已經(jīng)意識(shí)到，在生產(chǎn)鎵的諸多方法中，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)的只有用離子交換法從氧化鋁生產(chǎn)種分母液中回收金屬鎵，因此，各個(gè)生產(chǎn)廠家都在離子交換生產(chǎn)鎵工藝和設(shè)備上加大研究投入，不斷地完善和改進(jìn)，以達(dá)到低成本高產(chǎn)出的目的。
[0004]離子交換樹(shù)脂是帶有官能團(tuán)(有交換離子的活性基團(tuán))、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。離子交換速率除與離子交換樹(shù)脂及被吸離子的本身特性有關(guān)外，還與離子交換樹(shù)脂顆粒大小有關(guān)。目前有些公司，對(duì)改變離子交換樹(shù)脂的大小以調(diào)整離子變換的速率，改善工藝。然而仍無(wú)對(duì)于離子交換樹(shù)脂顆粒其本身的微結(jié)構(gòu)的改善的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，以解決上述問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，包括一離子交換樹(shù)脂本體，其特征在于，所述離子交換樹(shù)脂本體包括一非離子交換樹(shù)脂核心，所述非離子交換樹(shù)脂核心外表面均勻涂覆有一用于提取鎵的離子交換樹(shù)脂層。
[0008]一般離子交換樹(shù)脂顆粒對(duì)離子交換起關(guān)鍵作用的都是表層的離子交換樹(shù)脂，內(nèi)部離子交換樹(shù)脂對(duì)于離子交換無(wú)明顯作用。此外，離子交換樹(shù)脂顆粒的大小可以有效的影響離子交換的速率，所以在保證離子交換樹(shù)脂顆粒的粒徑不變的前提下，將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成非離子交換樹(shù)脂核心和離子交換樹(shù)脂層，以改變傳統(tǒng)離子交換樹(shù)脂顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)全為離子交換樹(shù)脂，可以減少離子交換樹(shù)脂使用量，有效的節(jié)約成本。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，為了進(jìn)一步提高離子交換的速率，所述離子交換樹(shù)脂層表面每50?IOOnm間隔設(shè)有提高表面粗糙度粒徑為I?IOnm的凸起顆粒。
[0010]作為另一種優(yōu)選方案，所述離子交換樹(shù)脂層上排布有條狀凸起，所述條狀凸起寬度為I?IOnm,間距為50?lOOnm。通過(guò)條狀凸起從而增加離子交換樹(shù)脂層的反應(yīng)接觸面積，提高離子交換速率。[0011]為了更進(jìn)一步，提高離子交換速率，所述離子交換樹(shù)脂層表面每100?500nm間隔設(shè)有進(jìn)一步提聞表面粗糖度的凹坑。
[0012]所述凹坑的最大直徑為30?50nm。
[0013]所述凹坑可以是柱形凹坑。
[0014]所述凹坑也可以是球面凹坑。
[0015]所述凹坑還可以是錐形凹坑。
[0016]所述離子交換樹(shù)脂層厚度為5000nm?500000nm。
[0017]所述非離子交換樹(shù)脂核心體積為I?10立方毫米。
[0018]所述非離子交換樹(shù)脂核心優(yōu)選為長(zhǎng)度大于1mm，小于5mm，高度大于0.5mm,小于5mm ο
[0019]所述非離子交換樹(shù)脂核心可以為長(zhǎng)方體型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0020]所述非離子交換樹(shù)脂核心可以為正方體型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0021]所述非離子交換樹(shù)脂核心可以為圓柱型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0022]所述非離子交換樹(shù)脂核心可以為球型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0023]所述非離子交換樹(shù)脂核心材質(zhì)可以為PVC、尼龍或者其他耐腐蝕的塑料材質(zhì)。
[0024]所述離子交換樹(shù)脂本體可以是一珠狀顆粒本體，所述珠狀顆粒本體的粒徑大于
0.2_。如若離子交換樹(shù)脂本體粒徑小于0.2_，會(huì)明顯增大流體通過(guò)的阻力，降低流量和生產(chǎn)能力。
[0025]所述離子交換樹(shù)脂本體的粒徑為0.3?1.2mm,優(yōu)選為在0.4?0.6mm之間。從而使離子交換樹(shù)脂本體具有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。
[0026]有益效果:本發(fā)明通過(guò)合理改善離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)，在離子交換樹(shù)脂顆粒表面設(shè)有凸起顆粒與凹坑，使離子交換樹(shù)脂顆粒凹凸有致，提高其表面的粗糙度，為離子交換提供了良好的接觸條件，縮短了離子擴(kuò)散的路程，從而提高離子交換的速率。通過(guò)增設(shè)有非離子交換樹(shù)脂核心，節(jié)約成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的一種截面示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明離子交換樹(shù)脂層外表面局部放大的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0030]參照?qǐng)D1和圖2，非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，包括一離子交換樹(shù)脂本體，離子交換樹(shù)脂本體包括一非離子交換樹(shù)脂核心I，非離子交換樹(shù)脂核心I外表面均勻涂覆有一用于提取鎵的離子交換樹(shù)脂層2。
[0031]一般離子交換樹(shù)脂顆粒對(duì)離子交換起關(guān)鍵作用的都是表層的離子交換樹(shù)脂，內(nèi)部離子交換樹(shù)脂對(duì)于離子交換無(wú)明顯作用。此外，離子交換樹(shù)脂顆粒的大小可以有效的影響離子交換的速率，所以在保證離子交換樹(shù)脂顆粒的粒徑不變的前提下，將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成非離子交換樹(shù)脂核心I和離子交換樹(shù)脂層2，以改變傳統(tǒng)離子交換樹(shù)脂顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)全為離子交換樹(shù)脂，可以減少離子交換樹(shù)脂使用量，有效的節(jié)約成本。
[0032]作為一種優(yōu)選方案，為了進(jìn)一步提高離子交換的速率，離子交換樹(shù)脂層2表面每50?IOOnm間隔設(shè)有提高表面粗糙度粒徑為I?IOnm的凸起顆粒3。
[0033]作為另一種優(yōu)選方案，離子交換樹(shù)脂層2上排布有條狀凸起，條狀凸起寬度為I?IOnm,間距為50?lOOnm。通過(guò)條狀凸起從而增加離子交換樹(shù)脂層2的反應(yīng)接觸面積,提高離子交換速率。
[0034]為了更進(jìn)一步，提高離子交換速率，離子交換樹(shù)脂層2表面每100?500nm間隔設(shè)有進(jìn)一步提聞表面粗糖度的凹坑4。
[0035]凹坑4的最大直徑為30?50nm。
[0036]凹坑4可以是柱形凹坑。
[0037]凹坑4也可以是球面凹坑。
[0038]凹坑4還可以是錐形凹坑。
[0039]離子交換樹(shù)脂層2厚度為5000nm?500000nm。
[0040]非離子交換樹(shù)脂核心I體積為I?10立方毫米。
[0041]非離子交換樹(shù)脂核心I優(yōu)選為長(zhǎng)度大于1mm，小于5mm,高度大于0.5mm,小于5_。
[0042]非離子交換樹(shù)脂核心I可以為長(zhǎng)方體型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0043]非離子交換樹(shù)脂核心I可以為正方體型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0044]非離子交換樹(shù)脂核心I可以為圓柱型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0045]非離子交換樹(shù)脂核心I可以為球型外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
[0046]非離子交換樹(shù)脂核心I材質(zhì)可以為PVC、尼龍或者其他耐腐蝕的塑料材質(zhì)。
[0047]離子交換樹(shù)脂本體可以是一珠狀顆粒本體，珠狀顆粒本體的粒徑大于0.2mmο如若離子交換樹(shù)脂本體粒徑小于0.2_，會(huì)明顯增大流體通過(guò)的阻力，降低流量和生產(chǎn)能力。
[0048]離子交換樹(shù)脂本體的粒徑為0.3?1.2mm,優(yōu)選為在0.4?0.6mm之間。從而使離子交換樹(shù)脂本體具有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。
[0049]有益效果:本發(fā)明通過(guò)合理改善離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)，在離子交換樹(shù)脂顆粒表面設(shè)有凸起顆粒與凹坑，使離子交換樹(shù)脂顆粒凹凸有致，提高其表面的粗糙度，為離子交換提供了良好的接觸條件，縮短了離子擴(kuò)散的路程，從而提高離子交換的速率。通過(guò)增設(shè)有非離子交換樹(shù)脂核心，節(jié)約成本。
[0050]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.非堿性鎵尚子交換樹(shù)脂，包括一尚子交換樹(shù)脂本體，其特征在于，所述尚子交換樹(shù)脂本體包括一非離子交換樹(shù)脂核心，所述非離子交換樹(shù)脂核心外表面均勻涂覆有一用于提取鎵的離子交換樹(shù)脂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述離子交換樹(shù)脂層表面每50?IOOnm間隔設(shè)有提高表面粗糙度粒徑為I?IOnm的凸起顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述離子交換樹(shù)脂層上排布有條狀凸起，所述條狀凸起寬度為I?10nm，間距為50?lOOnm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述離子交換樹(shù)脂層表面每100?500nm間隔設(shè)有進(jìn)一步提聞表面粗糖度的凹坑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述凹坑的最大直徑為30?50nm ;所述凹坑是柱形凹坑、球面凹坑或錐形凹坑中的任意一種凹坑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述離子交換樹(shù)脂層厚度為 5000nm ?500000nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述非離子交換樹(shù)脂核心體積為I?10立方毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述非離子交換樹(shù)脂核心為長(zhǎng)度大于1mm，小于5mm,高度大于0.5mm,小于5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述非離子交換樹(shù)脂核心為長(zhǎng)方體型、正方體型、圓柱型、球型中的任意一種外型的非離子交換樹(shù)脂核心。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非堿性鎵離子交換樹(shù)脂，其特征在于:所述非離子交換樹(shù)脂核心材質(zhì)為PVC、尼龍中任意一種耐腐蝕的塑料材質(zhì)。
【文檔編號(hào)】B01J39/08GK103894241SQ201310517518
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】程治國(guó), 王良 申請(qǐng)人:上海長(zhǎng)翊科技股份有限公司