[发明专利]一种聚合物包容膜及其在金属离子提取方面的应用

说明书

本发明公开了一种聚合物包容膜及其在金属离子提取方面的应用，聚合物包容膜萃取过程中，萃取剂MIBK或磷酸三丁酯合物和料液分别在两侧流动，其传质过程是在分隔料液相和萃取相的微孔膜表面进行的；该聚合物包容膜为PIM膜，所述PIM膜采用浇铸和溶剂挥发法制备，所述PIM膜以CTA(聚合物三醋酸纤维素)或聚氯乙烯(PVC)为基体(支撑骨架)。将PIM膜分离技术和溶剂萃取技术的结合应用于低品位复杂矿物浸出液中铜、镍、钴、锌等有色金属的同时高效选择性萃取分离是可行的，可以避免因大量化学试剂的消耗所引起的经济成本和环境污染问题，同时可以实现低品位复杂矿物中有价金属的资源化，更能避免尾矿、贫矿以及冶炼渣中重金属所带来的环境问题。

技术领域

本发明涉及聚合物包容膜技术领域，尤其涉及一种聚合物包容膜及其在金属离子提取方面的应用。

背景技术

随着国民经济和国防工业的发展，我国矿产资源供需日趋严峻。因此，综合开发利用共生矿、伴生矿、贫矿、尾矿、渣矿等难选难冶有色金属矿产资源以及冶金固废资源，从中清洁高效提取锌、铜、镍、钴等有色金属以及镓、铟等稀有金属，不仅可以实现冶金“固废”资源化，综合回收利用有价金属，保护环境，同时力争使企业直接向有经济效益的成果投资，加速其实现生产力的转化。

21世纪，创新是引领和驱动发展的第一动力，而人才作为支撑发展的第一资源。随着国民经济和国防工业的发展，我国矿产资源供需日趋严峻。因此，综合开发利用共生矿、伴生矿、贫矿、尾矿、渣矿等难选难冶矿产资源以及冶金固废资源，清洁高效提取钢铁、有色金属，同时注重环境保护对国民经济的可持续发展和国防建设具有重要意义。

新型分离技术在冶金“固废”高值资源化中的应用研究围绕产业升级的发展需要，冶金“固废”资源、有色冶金固废资源的综合回收利用、新型分离技术在复杂矿物资源湿法冶金工艺中的应用及环境保护等相关领域的技术研发及工程化应用研究。

PIM膜分离技术和协同萃取技术进行有机结合应用于低品位复杂矿物浸出液中有价金属的回收，不仅可以避免因大量化学试剂的消耗所引起的经济成本和环境污染问题，同时可以实现低品位复杂矿物中有价金属的资源化，更能避免尾矿、贫矿以及冶炼渣中重金属所带来的环境问题，为低品位复杂矿物的处理提供新的研究方向，为建立PIM膜分离技术应用于低品位复杂矿物中锌、铜、镍、钴等有色金属同时分离工艺奠定理论基础，有明确的应用前景和重大的经济效益。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种聚合物包容膜及其在金属离子提取方面的应用，将PIM膜分离技术和溶剂萃取技术的结合应用于低品位复杂矿物浸出液中铜、镍、钴、锌等有色金属的同时高效选择性萃取分离是可行的，可以避免因大量化学试剂的消耗所引起的经济成本和环境污染问题，同时可以实现低品位复杂矿物中有价金属的资源化，更能避免尾矿、贫矿以及冶炼渣中重金属所带来的环境问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的具体方案为：

一种聚合物包容膜及其在金属离子提取方面的应用，聚合物包容膜萃取过程中，萃取剂MIBK或磷酸三丁酯合物和料液分别在两侧流动，其传质过程是在分隔料液相和萃取相的微孔膜表面进行的；

所述聚合物包容膜为PIM膜，所述PIM膜采用浇铸和溶剂挥发法制备，所述PIM膜以CTA(聚合物三醋酸纤维素)或聚氯乙烯(PVC)为基体(支撑骨架)；

所述PIM膜的制备步骤：

(1)制备PIM膜的所有组分加入到溶剂中，磁力搅拌时间为2h；

(2)随后将该溶液转移到一定直径的玻璃圆盘中采用缓慢溶剂挥发法制备相应的PIM膜；

(3)该PIM膜采用Teflon铸刀法进行制备，将所有的PIM膜组分溶于THF中，在40℃下搅拌2h，随后室温搅拌1h，最后将该溶液转移到Teflon铸刀上制备相应的PIM膜；

PIM膜中传输是通过载体来实现的，金属离子生成过程步骤：