【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及分離膜，更具體地，涉及耐高腐蝕性酸的納濾膜的。
技術介紹
1、耐高腐蝕性酸的納濾膜是指在25～30％硫酸、20％鹽酸、30％硝酸等高濃度強氧化性酸或混酸中能夠具備耐受性且長期保持結構和性能穩定的有機高分子分離膜。其主要應用領域包括鈦白粉生產過程的廢酸處理、鋰電池原材料的提取分離、礦產品冶煉金屬離子與酸回收、食品藥品及生物制品加工和造紙印染有機污染物的去除等料液環境較為復雜和極端的行業。廢酸濃度高、待處理量大且酸液具有強腐蝕性(單一組分酸濃度在25～30％的范圍內，混酸濃度在10～15％的范圍內)，工業產品的生產成本高昂，處理過程條件苛刻且處理工藝技術不足。然而，目前在現場實際運行工況下，常規的耐酸納濾膜如聚磺酰胺體系、聚胺體系等在高濃度強氧化性酸的環境中長期運行時，膜結構耐受性均有所欠缺，膜系統使用壽命短(一般在3～6個月左右)，且膜元件制造周期長，連續性生產效率低，極大地限制了其在廢酸處理行業的大面積推廣和應用。因此，耐高腐蝕性酸的納濾膜技術對于指導化工行業強氧化性廢酸的高效率回收利用、降本增效具有重要的理論意義和實際應用價值。
2、專利文獻1(us9943811b2)提供了一種用于對礦業廢水中的金屬離子進行脫除的耐酸納濾膜的制備方法。制備過程為將多官能團胺類單體與二嗪類單體進行反應形成初生態膜，然后將其浸入一定濃度的硫酸溶液中進行活化后處理，最后獲得具有使用性能的耐酸納濾膜。而后應用于處理含20％h2so4的硫酸銅溶液，對于二價銅離子的脫除率約為76％，通量僅有2.5gfd，此方法所制備的膜具有較好
3、現有的耐酸納濾膜的生產由于受限于制備材料，可供選擇的種類極少，其功能層往往要求較高的交聯度且界面聚合過程不可控，需要后處理過程進行活化以增加脫鹽率和通量，基本性能無法精準控制，制備過程為間斷性生產，生產周期較長，生產成本較高，膜片通量較低僅有10gfd左右，單支8寸膜組件產水量一般＜2000gpd。在復雜惡劣的運行工況下，若采用升高施加壓力的方式(高于標準最高運行壓力3.5mpa)來強行提升通量，膜端面往往極易變形進而破壞膜組件的結構完整性，失去使用性能。尤其在如鈦白粉生產行業，母液硫酸濃度高達25％，具有極強的高腐蝕性，其對納濾膜功能層結構的耐受性和穩定性是一種極大的挑戰。這將不利于工業上耐酸納濾膜的規模化生產制備和應用。
4、因此，提升常規耐酸納濾膜的耐高腐蝕性，解決膜片通量偏低、耐高壓性能差和連續性生產效率低的難題是目前需要攻克的技術關鍵點。
技術實現思路
1、專利技術要解決的問題
2、本專利技術的目的是解決現有的耐酸納濾膜在高濃度強氧化性酸的運行工況下存在的功能層結構不穩定、耐受性差、通量低、不耐高壓等技術問題。
3、用于解決問題的方案
4、本專利技術的專利技術人為了實現以上目的進行了深入研究，提出了如下所述的納濾膜的制備方法，其包括以下步驟：
5、配制鑄膜液，使所述鑄膜液在支撐材料上固化形成基膜，所述鑄膜液包含聚合物和溶劑；
6、使所述基膜依次與第一相溶液、第二相溶液接觸，其中所述第一相溶液包含第一相單體、吸附劑a、活性劑b和縛酸劑c，所述第二相溶液包含第二相單體和交聯劑d；
7、經后處理得到納濾膜。
8、本專利技術所述的制備方法，其中所述吸附劑a為乙酰丙酮金屬鹽，優選地，所述乙酰丙酮金屬鹽為乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮鈷、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮錳、乙酰丙酮鋰、乙酰丙酮鎳、乙酰丙酮銅、乙酰丙酮鈦、乙酰丙酮鈀、乙酰丙酮釩、乙酰丙酮銥、乙酰丙酮鉬、乙酰丙酮鋯、乙酰丙酮鑭、乙酰丙酮釕、乙酰丙酮氧化釩、乙酰丙酮氧化鈦和二羥基乙酰丙酮銥中的至少一種。
9、本專利技術所述的制備方法，其中所述活性劑b為包含具有12-18個碳原子的直鏈或支鏈或環狀烷基的硫酸鹽、磺酸鹽和胺鹽中的至少一種，優選地，所述活性劑b為月桂醇硫酸鈉、月桂酰胺乙基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉；二辛基琥珀酸磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十八烷基苯磺酸鈉、十八烷基胺鹽酸鹽、雙十八烷基胺鹽酸鹽和n,n’-二甲基十八烷胺鹽酸鹽中的至少一種。
10、本專利技術所述的制備方法，其中所述縛酸劑c為具有五元或六元含氮雜環的化合物，優選地，所述具有五元或六元含氮雜環的化合物為咪唑類化合物、嘧啶類化合物、噠嗪類化合物、噻唑類化合物、吡嗪類化合物和吡啶類化合物中的至少一種。
11、本專利技術所述的制備方法，其中所述交聯劑d為多異氰酸酯類化合物，優選地，所述多異氰酸酯類化合物為對苯二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,5-二異氰酸酯、3,3’-二氯-4,4’-二異氰酸酯、1,5-二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(異氰酸酯)、三苯基甲烷三異氰酸酯和3,3’-二甲基聯苯-4,4’-二異氰酸酯中的至少一種。
12、本專利技術所述的制備方法，其中所述第一相單體為多元胺化合物，優選地，所述多元胺化合物為超支化聚合物多元胺，更優選地，所述超支化聚合物多元胺為聚醚酰亞胺、聚乙烯亞胺、聚酰胺-胺、聚多巴胺、聚乙烯胺、聚甲基丙烯酰亞胺和聚雙馬來酰亞胺中的至少一種。
13、本專利技術所述的制備方法，其中所述第二相單體為鹵代五元或六元含氮雜環化合物，優選地，所述鹵代五元或六元含氮雜環化合物為鹵代二嗪和鹵代三嗪中的至少一種。
14、本專利技術所述的制備方法，其中所述聚合物為雙酚a型psf、聚芳砜、聚醚砜、磺化聚醚砜和聚醚醚酮中的至少一種。
15、本專利技術還提供一種根據本專利技術所述的制備方法制得的納濾膜。
16、本專利技術還提供一種根據本專利技術所述的制備方法制得的納濾膜在過濾和/或分離中的應用。
17、專利技術的效果
18、通過本專利技術的方法制備的納濾膜對于25～30％硫酸、20％鹽酸、30％硝酸等高濃度強氧化性酸或混酸具有優異的耐受性，即使在高濃度強氧化性酸或混酸中長期浸泡后，仍然保持高通量和高脫鹽率，并且可以在4.5mpa的高壓下長期穩定運行的同時具備高通量和高脫鹽本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種納濾膜的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其中所述吸附劑A為乙酰丙酮金屬鹽，優選地，所述乙酰丙酮金屬鹽為乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮鈷、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮錳、乙酰丙酮鋰、乙酰丙酮鎳、乙酰丙酮銅、乙酰丙酮鈦、乙酰丙酮鈀、乙酰丙酮釩、乙酰丙酮銥、乙酰丙酮鉬、乙酰丙酮鋯、乙酰丙酮鑭、乙酰丙酮釕、乙酰丙酮氧化釩、乙酰丙酮氧化鈦和二羥基乙酰丙酮銥中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述活性劑B為包含具有12-18個碳原子的直鏈或支鏈或環狀烷基的硫酸鹽、磺酸鹽和胺鹽中的至少一種，優選地，所述活性劑B為月桂醇硫酸鈉、月桂酰胺乙基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉；二辛基琥珀酸磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十八烷基苯磺酸鈉、十八烷基胺鹽酸鹽、雙十八烷基胺鹽酸鹽和N,N’-二甲基十八烷胺鹽酸鹽中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述縛酸劑C為具有五元或六元含氮雜環的化合物，優選地，所述具有五元或六元含氮雜環的化合物為咪
5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述交聯劑D為多異氰酸酯類化合物，優選地，所述多異氰酸酯類化合物為對苯二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,5-二異氰酸酯、3,3’-二氯-4,4’-二異氰酸酯、1,5-二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(異氰酸酯)、三苯基甲烷三異氰酸酯和3,3’-二甲基聯苯-4,4’-二異氰酸酯中的至少一種。
6.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述第一相單體為多元胺化合物，優選地，所述多元胺化合物為超支化聚合物多元胺，更優選地，所述超支化聚合物多元胺為聚醚酰亞胺、聚乙烯亞胺、聚酰胺-胺、聚多巴胺、聚乙烯胺、聚甲基丙烯酰亞胺和聚雙馬來酰亞胺中的至少一種。
7.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述第二相單體為鹵代五元或六元含氮雜環化合物，優選地，所述鹵代五元或六元含氮雜環化合物為鹵代二嗪和鹵代三嗪中的至少一種。
8.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述聚合物為雙酚A型PSF、聚芳砜、聚醚砜、磺化聚醚砜和聚醚醚酮中的至少一種。
9.一種根據權利要求1～8任一項所述的制備方法制得的納濾膜。
10.根據權利要求9所述的納濾膜在過濾和/或分離中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種納濾膜的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其中所述吸附劑a為乙酰丙酮金屬鹽，優選地，所述乙酰丙酮金屬鹽為乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮鈷、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮錳、乙酰丙酮鋰、乙酰丙酮鎳、乙酰丙酮銅、乙酰丙酮鈦、乙酰丙酮鈀、乙酰丙酮釩、乙酰丙酮銥、乙酰丙酮鉬、乙酰丙酮鋯、乙酰丙酮鑭、乙酰丙酮釕、乙酰丙酮氧化釩、乙酰丙酮氧化鈦和二羥基乙酰丙酮銥中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述活性劑b為包含具有12-18個碳原子的直鏈或支鏈或環狀烷基的硫酸鹽、磺酸鹽和胺鹽中的至少一種，優選地，所述活性劑b為月桂醇硫酸鈉、月桂酰胺乙基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉；二辛基琥珀酸磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十八烷基苯磺酸鈉、十八烷基胺鹽酸鹽、雙十八烷基胺鹽酸鹽和n,n’-二甲基十八烷胺鹽酸鹽中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中所述縛酸劑c為具有五元或六元含氮雜環的化合物，優選地，所述具有五元或六元含氮雜環的化合物為咪唑類化合物、嘧啶類化合物、噠嗪類化合物、噻唑類化合物、吡嗪類化合物和吡啶類化合物中的至少一種。
...【專利技術屬性】
技術研發人員：王兵輝，張佳佳，康燕，吳宗策，
申請(專利權)人：沃頓科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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