钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法以及铷吸附材料与流程

本发明涉及铷吸附材料，尤其涉及钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法。

背景技术：

1、铷是银白色轻金属，质软而呈蜡状，其化学性质比钾活泼，铷及其化合物所具有的独特特性，如辐射能频率的高稳定性，易离子化，优良的光电特性和强烈化学活性等，广泛用于国防、航天航空、生物医学及能源等领域。卤水中铷的储量巨大，但浓度低，卤水主要用于提取锂、钾、镁等，从卤水中提铷尚无规模化生产，造成资源浪费。因此，从卤水中高效提取铷资源对卤水的综合开发有重要意义。

2、卤水中提取铷的技术主要有沉淀法、萃取法、离子交换法。无机离子交换吸附剂具有良好的稳定性、连续可操作性和耐酸性，逐渐成为液体矿产资源提取、放射性元素去除和废水无害化处理等领域研究方向的热点。

3、目前，无机吸附铷的材料主要有天然矿石类、杂多酸盐类和普鲁士蓝机器类似物等。其中，杂多酸盐类离子吸附剂的吸附量普遍较低、吸附速率慢，且选择性差，目前还未进入实际工业应用。天然黏土类吸附剂价格低廉、安全易得，但该类吸附剂吸附容量普遍较低，且选择性和稳定性较差，导致其工业应用前景欠佳。普鲁士蓝及其类似物的吸附剂，在复杂体系溶液中对铷离子有较好的选择性，但存在吸附容量低、吸附速率慢及脱附困难等问题，限制了其大规模工业应用。

4、因此，针对盐湖卤水、地下卤水和地热水等液体矿物中铷的分离提取，开发一种吸附速率快、容量高、选择性佳的吸附剂，是促进从卤水中提取铷资源投入工业生产的前提条件。

5、本发明的目的在于解决现有铷吸附剂吸附效率低，影响卤水提铷规模化工业生产的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，包括，合成反应步骤s1，将无水氯化钾、钨粉、锡粉和硫粉按照摩尔比为8～16:0.5～2:4～8:10～20的比例混合后，加入0.5～2ml的去离子水混合均匀，在150～260℃的温度下进行合成反应，充分反应后得到第一生成物。洗涤步骤s2，将第一生成物依次用去离子水、无水乙醇、二硫化碳和无水乙醇进行洗涤，干燥后得到钨掺杂锡硫化物。

2、磁性赋予步骤s3，将钨掺杂锡硫化物和四氧化三铁按照摩尔比为5～15:1的比例混合后，加入20～100g去离子水混合均匀，然后加入0.5～2.0g的海藻酸钠混合均匀，经超声处理去除气泡后，得到混合液。交联反应步骤s4，将混合液喷洒到质量浓度为1～10％的氯化钡溶液中进行交联反应，充分反应后进行洗涤，得到钨掺杂锡硫化物复合吸附剂。

3、本发明合成的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂对地下卤水、地热水和盐湖卤水等复杂水溶液体系中的铷资源，有吸附容量大、吸附速率快、选择性佳等优异的吸附性能，具有和粉末材料相当的吸附容量和吸附速率。使用时，通过外加磁场可实现吸附剂与吸附液之间的快速分离，便于后续操作。本发明中的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的优异的吸附性能和快捷的分离操作，方便将卤水提铷大规模的投入工业生产。本发明操作简单、快速易得，实验条件温和，对环境友好，可实现规模化生产。

4、优选地，合成反应步骤s1中，合成反应的时间为12～72h，合成反应的温度为170～240℃。

5、优选地，合成反应步骤s1中，合成反应的温度为200℃。

6、优选地，合成反应步骤s1中，无水氯化钾、钨粉、锡粉和硫粉的摩尔比为12:1.5:6:18。

7、优选地，合成反应步骤s1中，去离子水的添加量为1.5ml。

8、优选地，洗涤步骤s2中，交联反应的时间为36～60h。

9、优选地，磁性赋予步骤s3中，钨掺杂锡硫化物和四氧化三铁的摩尔比为10:1。

10、优选地，磁性赋予步骤s3中，海藻酸钠添加量为1.0g。

11、优选地，交联反应步骤s4中，氯化钡溶液的质量浓度为5％。

12、铷吸附材料，用于从含铷卤水中吸附铷离子，铷吸附材料采用上述中任一项所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂。

技术特征：

1.钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述合成反应步骤(s1)中，所述合成反应的时间为12～72h，合成反应的温度为170～240℃。

3.根据权利要求2所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述合成反应步骤(s1)中，所述合成反应的温度为200℃。

4.根据权利要求3所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述合成反应步骤(s1)中，所述无水氯化钾、钨粉、锡粉和硫粉的摩尔比为12:1.5:6:18。

5.根据权利要求4所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述合成反应步骤(s1)中，所述去离子水的添加量为1.5ml。

6.根据权利要求5所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述洗涤步骤(s2)中，所述交联反应的时间为36～60h。

7.根据权利要求6所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述磁性赋予步骤(s3)中，所述钨掺杂锡硫化物和四氧化三铁的摩尔比为10:1。

8.根据权利要求7所述钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述磁性赋予步骤(s3)中，所述海藻酸钠的添加量为1.0g。

9.根据权利要求8所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述交联反应步骤(s4)中，所述氯化钡溶液的质量浓度为5％。

10.铷吸附材料，用于从含铷卤水中吸附铷离子，其特征在于，所述铷吸附材料采用权利要求1至9中任一项所述的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂。

技术总结本发明涉及钨掺杂锡硫化物复合吸附剂的制备方法以及铷吸附材料，包括，合成反应步骤(S1)，将KCL、W、Sn和S按照摩尔比为8～16:0.5～2:4～8:10～20的比例与适量的去离子水混合，反应后得到第一生成物。洗涤步骤(S2)，将第一生成物洗涤并干燥后得到钨掺杂锡硫化物。磁性赋予步骤(S3)，将钨掺杂锡硫化物和四氧化三铁按照摩尔比5～15:1混合，加适量去离子水混合，再加入0.5～2.0g的海藻酸钠混合均匀，去除气泡后得到混合液。交联反应步骤(S4)，将混合液喷洒到质量浓度为1～10％的氯化钡溶液中反应，洗涤后得到钨掺杂锡硫化物复合吸附剂。本发明的钨掺杂锡硫化物复合吸附剂对铷有吸附容量大、速率快、选择性的性能，而且易与吸附液快速分离。技术研发人员：熊国元,邓天龙,马珍,郭亚飞,严雄仲,马驰受保护的技术使用者：青海盐湖工业股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23