隨著工業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展,各行業(yè)對鋰資源的需求量都日益增加。我國鹽湖中鋰資源含量豐富但鎂鋰質(zhì)量比較高,因此有效分離鎂鋰是實現(xiàn)高效提取鋰資源的關(guān)鍵。本課題針對高鎂鋰比鹽湖鹵水鎂鋰分離困難的問題,主要開展了以下工作:采用不同的胺類聚合物制備具有不同結(jié)構(gòu)和荷電性的納濾膜,研究了納濾膜的荷電性和結(jié)構(gòu)與膜對Mg²⁺和Li⁺的選擇分離性能之間的關(guān)系;通過調(diào)控界面聚合制備參數(shù),對上述分離性能最佳的荷電性納濾膜的結(jié)構(gòu)和性能進行優(yōu)化設計,制備出一種高荷正電性超薄復合納濾膜。利用界面聚合的方法,以不同的胺類聚合物作為水相單體制備了多種結(jié)構(gòu)和荷電性不同的復合納濾膜。由實驗結(jié)果可知,由于聚乙烯亞胺大分子鏈上攜帶了大量的胺基,以聚乙烯亞胺為水相單體制備的納濾膜都表現(xiàn)為荷正電性,而以攜帶了少量胺基的小分子哌嗪和間苯二胺為水相單體制備的納濾膜均屬于荷負電納濾膜。在對模擬鹽湖鹵水進行鎂鋰分離時,荷正電納濾膜對Mg²⁺和Li⁺的分離性能優(yōu)于荷負電納濾膜,且具有高荷正電性的納濾膜對Mg²⁺和Li⁺

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

17年全球已

Ｍ。因此在海水淡化、工業(yè)廢水處理和分離純化等領域，納濾膜具有良好的應??用潛力和廣闊的發(fā)展前景。納濾膜分離工藝如圖１－２所示。??⑷——??？?？??？：？丨?ｘ＝＞?＼７７７．??Ｍｅｍｂｒａｎｅ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ??Ｐｕｍｐ?￣?Ｐｕｍｐ?ｒ￣￣??／ｕ、?Ｐｅｒｍｅａｔｅ?ｏｕｔ?Ｐｅｒｍｅａｔｅ?ｏｕｔ??（ｂ）??？？?？??？?＊?＊?？?＼?？?？??＞?＊?＊?ｉ?＊?／?ｉ．?？?．ｉ??Ｍｅｍｂｒａｎｅ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ??Ｐｕｍｐ?Ｉ?Ｐｕｍｐ??？參？??Ｐｅｒｍｅａｔｅ?ｏｕｔ?Ｐｅｒｍｅａｔｅ?ｏｕｔ??圖１－２納濾膜分離工藝：（ａ）濃縮；（ｂ）分離純化??１．３．２納濾膜的性能特征??ＮＦ分離過程一般在室溫條件下實施且不會出現(xiàn)化學反應，因此不會改變膜??的結(jié)構(gòu)；ＮＦ分離過程中使用的壓力值一般低于ＲＯ膜，操作壓力通常為０．５？２．５??Ｍｐａ左右，因此可減少對能源的消耗。ＮＦ膜具有納米級孔徑［４４］，膜的孔徑一般??＜２?ｎｍ，且其截留分子量（ＭＷＣ０）在２００至１０００?Ｄａ之間。ＮＦ膜材料表面通??常具有荷電性

１．３．５納濾膜的制備方法??ＮＦ膜的制備方法主要包括相轉(zhuǎn)化法、涂覆－交聯(lián)法、層組裝法和界而??聚合法：７８？，（如圖１－３所示：８４：）。相轉(zhuǎn)化法＞３：通常用來制備不對稱ＮＦ膜，即在??一定條件下將鑄膜液由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔喽嗫啄げ牧�。復合ＮＦ膜的制備方法分�??兩步：一是支撐層的制備，二是活性功能層的制備。支撐Ｍ由相轉(zhuǎn)化法制得，??活性層的制備主要采用涂覆－交聯(lián)法、層層自組裝法和界面聚合法。涂覆－交聯(lián)??法是先涂覆后交聯(lián)，即在聚合物基膜上涂覆一層在特定條件下可形成活性層??的可交聯(lián)聚合物或活性單體。層層自組裝法：８７］是通過分子間力（如氫鍵和聚電??解質(zhì)的靜電吸引）使不同的分子組裝成有序結(jié)構(gòu)的方法。界面聚合法是兩種單??體在不相溶的溶液（水相和有機相）邊界處進行的縮聚反應，該反應速度很快??且具有抑制性，可形成極薄的薄膜層％。??界面聚合法是在兩個不相容的溶液的交界處通過兩個或兩個以上聚單體進??行反應，從而在支撐層上快速生成一層薄而致密的功能薄膜層：８９?９１］。通常利用??微濾膜或超濾膜作為支撐層，首先將支撐層表面浸漬在含有胺類單體的水相溶??液中，一定時間后移除多余的水相單體，再將膜浸漬在含有不同活性單體的油??相溶液一定時間讓兩種單體在膜表面反應形成一層薄膜。隨后通過后處理使反??應進一步進行

【參考文獻】：
期刊論文
[1]添加劑對聚丙烯腈膜結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 王輝,崔夢冰,閆冬冬,陳改榮.  材料導報. 2018(04)
[2]利用吸附技術(shù)提取鹽湖鹵水中鋰的研究進展[J]. 許乃才,史丹丹,黎四霞,劉忠,董亞萍,李武.  材料導報. 2017(17)
[3]鹽湖鹵水提鋰[J]. 趙旭,張琦,武海虹,郝曉翠,王亮,黃西平.  化學進展. 2017(07)
[4]基于離子交換機理的尖晶石型LiMn2O4脫/嵌鋰模擬[J]. 紀志永,黃智輝,袁俊生,李非,周俊奇.  材料導報. 2017(12)
[5]我國鹽湖鋰資源開發(fā)現(xiàn)狀、存在問題及對策[J]. 伍倩,劉喜方,鄭綿平,乜貞,余疆江.  現(xiàn)代化工. 2017(05)
[6]全球鋰資源開發(fā)利用形勢分析及啟示[J]. 蔡艷龍,李建武.  地球?qū)W報. 2017(01)
[7]DK膜對無機鹽截留性能的研究[J]. 姜迪,秦冬玲,徐異峰,陸國太,楊剛,邢衛(wèi)紅.  應用化工. 2017(02)
[8]中國鹽湖科學技術(shù)研究的若干進展與展望[J]. 鄭綿平,張永生,劉喜方,齊文,孔凡晶,乜貞,賈沁賢,卜令忠,侯獻華,王海雷,張震,孔維剛,林勇杰.  地質(zhì)學報. 2016(09)
[9]錳基鋰離子篩前體及其摻雜和表面修飾進展[J]. 紀志永,孫步云,袁俊生,趙孟瑤,焦朋朋.  材料導報. 2016(13)
[10]膜法鹽湖鹵水提鋰工藝研究[J]. 邢紅,王肖虎,毛新宇.  鹽業(yè)與化工. 2016(01)

碩士論文
[1]氧化石墨烯改性聚酰胺復合納濾膜的制備及其性能表征[D]. 文鵬.天津工業(yè)大學 2017
[2]納濾法應用于鹽湖鹵水鎂鋰分離的研究[D]. 康為清.中國科學院研究生院(青海鹽湖研究所) 2014
[3]納濾分離鎂鋰過程研究[D]. 計超.華東理工大學 2014
[4]醋酸纖維素中空纖維納濾膜的制備與分離性能研究[D]. 祁明.浙江理工大學 2012



本文編號：3375750