本發(fā)明屬于硼分離，具體涉及一種硼捕收劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前，從溶液中分離硼是一項(xiàng)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的工作。在水溶液環(huán)境中，溶解的硼以多種形式存在，其在水中的具體形式受ph、總硼濃度、離子強(qiáng)度、溫度等影響。已有研究證明，溶液中總硼濃度低于0.025?mol/l時溶液中的硼主要以硼酸和硼酸根離子形式存在。當(dāng)總硼濃度高于0.025?mol/l時，硼在溶液中容易聚合生成多聚硼酸鹽。低濃度硼酸在水溶液中呈弱酸性，其解離方程為：b(oh)3?+?h2o???b(oh)4-?+?h+。25℃時硼酸的p ka=9.2，當(dāng)ph＞9.2時，硼在水中主要以硼酸根離子的形式存在；當(dāng)ph＜9.2時，主要以硼酸的形式存在。硼酸在溶液中的實(shí)際p ka容易受離子強(qiáng)度的影響，當(dāng)溶液中存在強(qiáng)電解質(zhì)時，硼更傾向于以硼酸鹽的形式存在。根據(jù)溶液中不同的硼濃度，目前有些技術(shù)還需要通過多種方法聯(lián)合以達(dá)到分離目的。

2、在青海鹽湖資源綜合利用過程中，比如鹵水提鋰過程中，鹵水中的硼作為雜質(zhì)需要去除。在提鋰鹵母中由于雜質(zhì)離子較多，其中硼含量高，除硼效果會直接影響氯化鋰的結(jié)晶性能，直接導(dǎo)致產(chǎn)品是否能產(chǎn)出。當(dāng)硼含量較高時，易堵塞管路，且會使設(shè)備嚴(yán)重腐蝕。另外一個原因主要是由于氯化鋰產(chǎn)品中的硼主要以硼酸根形式存在，具有一定的氧化性，在電解過程中投入硼含量高的氯化鋰，會使電極鈍化，從而影響電解槽產(chǎn)量和電流效率，最終降低金屬鋰的產(chǎn)量。此外，在鹽湖產(chǎn)品鎂合金生產(chǎn)過程中，硼雜質(zhì)的存在會導(dǎo)致電極鈍化，影響后續(xù)深加工產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率，所含的雜質(zhì)硼也需要去除。因此，研究鹵水除硼技術(shù)對于鹽湖相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)至關(guān)重要。

3、截至目前，對于水溶液中硼的分離和回收，研究較多的方法主要有化學(xué)沉淀法、吸附法、萃取法、離子交換法、電滲析法、正滲透法和反滲透法等。專利cn?114272643a公開了一種從含鎂鹽湖老鹵中分離硼的協(xié)萃體系及方法，包括：從含鎂鹽湖老鹵中加入由一元脂肪醇和酮類物質(zhì)組成的協(xié)萃體系從萃取提硼，調(diào)節(jié)老鹵ph，然后加入?yún)f(xié)萃體系，并于一定溫度下進(jìn)行單級萃取或2～6級逆流萃取，獲得含硼有機(jī)相。再采用反萃劑對含硼有機(jī)相再一定溫度下進(jìn)行單級反萃取或2～6級逆流反萃取，獲得含硼水溶液。使用萃取劑對硼進(jìn)行分離，萃取率一般較高，但萃取劑容易帶來環(huán)境污染。專利cn109205635a公開了具體涉及到一種利用納濾法從含硼鹵水中分離硼元素的方法，首先調(diào)整含硼鹵水ph，然后將鹵水泵送入納濾系統(tǒng)中，通過在納濾膜兩側(cè)施加壓力，形成壓差；原料含硼鹵水中的部分水及一價(jià)離子及少量硼元素從高壓側(cè)經(jīng)納濾膜遷移到低壓側(cè);高壓側(cè)的硼元素由于納濾膜上的官能基團(tuán)被富集，從而獲得富硼鹵水；但其實(shí)際應(yīng)用卻面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，例如膜的制造和維護(hù)所帶來的高成本，還存在廢水高電導(dǎo)率、離子競爭性以及必須定期更換電極等問題。因此提供一種新的硼捕收劑以及具有操作簡便、成本較低、綠色環(huán)保、易于放大的硼分離技術(shù)是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種硼捕收劑及其制備方法與應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)分離含硼鹵水中硼的分離效率低、工藝復(fù)雜、成本高、環(huán)境污染等問題。

2、為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

3、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種硼捕收劑的制備方法，其包括：將堿性溶液與至少包含鎂鹽、鋁鹽、順位羥基化合物、表面活性劑的混合溶液混合并進(jìn)行晶化處理，制得硼捕收劑；

4、其中，所述順位羥基化合物包括甘油醛、蔗糖、麥芽糖、乳糖、核糖、酮糖、n-乙酰氨基葡萄糖、阿拉伯膠中的任意一種或多種的組合。

5、本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的制備方法制得的硼捕收劑。

6、本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的硼捕收劑在選擇分離硼中的用途。

7、本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種分離硼的方法，其包括：

8、提供前述的硼捕收劑；

9、以及，使含硼溶液與所述硼捕收劑混合并進(jìn)行吸附分離，從而實(shí)現(xiàn)硼的選擇性分離。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過順位羥基化合物結(jié)合表面活性劑調(diào)控改性水滑石作為硼捕收劑，該硼捕收劑用于分離硼時，不受溶液酸堿度影響，具有操作簡便、成本低廉、綠色環(huán)保、易于放大、硼濃度適用范圍寬、硼分離效率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種硼捕收劑的制備方法，其特征在于，包括：將堿性溶液與至少包含鎂鹽、鋁鹽、順位羥基化合物、表面活性劑的混合溶液混合并進(jìn)行晶化處理，制得硼捕收劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述堿性溶液包括氫氧化鈉溶液；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述堿性溶液的濃度為1~4?mol/l；

5.由權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的硼捕收劑。

6.權(quán)利要求5所述的硼捕收劑在選擇分離硼中的用途。

7.一種分離硼的方法，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述含硼溶液的ph值為2~11；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，具體包括：將所述硼捕收劑加至含硼溶液并攪拌0.1~6h進(jìn)行吸附分離，之后加入起泡劑進(jìn)行浮選，從而實(shí)現(xiàn)硼的選擇性分離；優(yōu)選的，所述起泡劑包括烷基磺酸類化合物、甜菜堿類化合物、硬脂酸類化合物、桉樹油、樟腦油、甲酚酸中的任意一種或多種的組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述硼捕收劑與含硼溶液中硼的摩爾比為1:1~8:1，優(yōu)選為1:1~6:1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種硼捕收劑及其制備方法與應(yīng)用。所述制備方法包括：將堿性溶液與至少包含鎂鹽、鋁鹽、順位羥基化合物、表面活性劑的混合溶液混合并進(jìn)行晶化處理，制得硼捕收劑；其中，所述順位羥基化合物包括甘油醛、蔗糖、麥芽糖、乳糖、核糖、酮糖、N?乙酰氨基葡萄糖、阿拉伯膠中的任意一種或多種的組合。本發(fā)明通過順位羥基化合物結(jié)合表面活性劑調(diào)控改性水滑石作為硼捕收劑，該硼捕收劑用于分離硼時，不受溶液酸堿度影響，具有操作簡便、成本低廉、綠色環(huán)保、易于放大、硼濃度適用范圍寬、硼分離效率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：柏春,馬明英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26