CN102814166A - 铜离子专用吸附材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及重金属吸附材料领域，公开了一种制备铜离子专用吸附材料的工艺方法。方法包括：将硅胶置入蒸汽加湿处理后，加入稀盐酸加热至沸腾；将经酸洗后的硅胶用去离子水进行洗涤至中性后，进行液固分离；并烘干至恒重，将硅胶至于用溴化钠产生的饱和湿空气在硅胶表面形成单分子水层；加入氯丙基三氯硅烷与硅胶表面的水分子发生水解反应，形成氯丙基硅氧化合物；形成有氯丙基硅氧化合物的硅胶在催化剂醇的作用下与聚酰胺酸溶液反应，高分子聚胺脂接枝共聚在硅胶的表面，得到聚胺脂接枝硅胶；在搅拌下，将2-氯甲基吡啶盐酸盐甲醇溶液加入氢氧化钠甲醇溶液得到混合液，加入聚胺脂接枝硅胶，使聚胺脂接枝硅胶与混合液充中的二氯甲基砒啶发生偶合反应，即得铜离子专用吸附材料。

Description

铜离子专用吸附材料的制备方法

技术领域

本发明涉及重金属吸附材料领域，尤其涉及一种铜离子专用吸附材料的制备方法。

背景技术

随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增多，产生的重金属废水不论是从数量上还是从种类上都大大增加，造成了不少重金属进入生态***，引起了严重的环境污染和资源浪费。因此，重金属废水的治理一直是世界环保领域的重大课题。

其中含重金属废水主要来源于机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业。如矿山工业产生的含重金属废水主要是采矿和选矿废水，其中还含有各种矿物质悬浮物和有关金属离子。这些含重金属废水都具有较高的经济价值，但如不经处理直接排放会对环境以及人体有很大危害。

目前，对于含铜废水的处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等，这些方法也是处理其它重金属废水常用的方法。

第一：化学法

1)中和沉淀法

该方法处理含铜废水时，单一含铜废水，调节pH值为6.92时，就能使铜离子形成氢氧化铜沉淀去除而达标。一般工业废水中的铜与铁共存时，控制pH值在8～9，可使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合工业废水，因各种金属最佳沉淀的pH值不同，铜的去除效果不好，不能达标排放。

2)硫化物沉淀法

该方法处理含铜废水可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题，硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多，反应的pH值范围较宽，硫化物还能沉淀部分铜离子络合物，不需要分流处理。由于硫化物沉淀细小，不易沉降，限制了它的应用，另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀，会溶解部分硫化物沉淀，不能满足排放要求，还需进一步采用物理化学方法处理。

3)电化学法

电化学方法处理含铜废水对浓度较高(铜的质量浓度大于1g/L时)的废水有一定的经济效益，但低浓度时电流效率较低。该方法主要用于硫酸铜镀铜废水等酸性介质的含铜废水，然而由于电极很容易污染，耗能、处理费用高等缺点限制了电化学法处理含铜废水的应用。

第二：离子交换法处理：

离子交换法是处理重金属废水的主要方法之一，以苯乙烯或丙烯酸聚合物为骨架制成各种离子交换树脂和螯合树脂可去除水体中的重金属离子，其中螯合树脂不仅保有一般离子交换树脂所具有的优点，又具备有机试剂所特有的高选择性的特色。主要是树脂中含有活性基团，如羟基、羧基、氨基等与金属离子进行鳌合，形成具有网状结构的笼形分子，因此能有效的吸附金属离子。

它的优点是没有因化学沉淀而产生的废浆处理问题，降低了操作费用，操作简单。

1)离子交换树脂：离子交换树脂除铜效果颇佳，工业上常采用弱酸性阳离子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水；用强碱性阴离子交换树脂处理焦磷酸盐镀铜废水，使部分水循环利用。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量大、快速等优点，但由于这些鳌合树脂价格昂贵，大多停留在试验阶段，较少在工业中大规模应用。

但上述的离子交换技术存在的缺陷是吸附、冲洗和解析三个必要环节必须间断作业，难以实现自动化、连续化、大规模化工业生产。

第三：膜分离技术

膜法处理重金属废水一般选用反渗透、超滤及二者的结合技术，利用反渗透膜分离技术对含铜废水的处理较多。该技术有去除离子效率高、对生化毒物不敏感的特点，但是若废水中存在的阳离子如Cd2+、Cu2+，使膜不可恢复的污塞，增加了操作费用。膜的分离效率是随使用时间的延长而降低的，渗透速率降低，从而处理效果大大降低。

第四：吸附交换法

吸附交换法主要是通过吸附材料的高比表面积的蓬松结构和特殊官能基团对水中重金属离子进行化学吸附交换的一种方法。低浓度的铜离子，尤其大量排放物中的痕量铜离子无法用传统的化学沉淀法去除，这是废水处理的一大难题，而吸附交换法是解决这个问题的有效方法之一。

第五：生物法

该技术处理含铜废水的综合能力较强，使废水中的铜、六价铬、镍、锌、隔、铅等有害金属离子得到有效的去除，方法简便实用，过程控制简单，污泥量少，二次污染明显减少。然而该方法存在着功能菌繁殖速度和反应速率慢，处理水难以回用的缺点。

综上所述，传统的化学、物理方法处理含铜废水一般出水金属浓度偏高，易产生二次污染，废水回用困难，因此，研发处理容量大，能够除去各种金属离子和回收有价重金属，处理水质好，可以回用等特点的新工艺新技术迫在眉睫，受到越来越多的专家学者的重视。

发明内容

本发明实施例第一目的在于提供：一种铜离子专用吸附材料的制备方法以及产品。该方法实施简单且得到的铜离子专用吸附材料对废水中铜的效率高。

本发明实施例提供的一种制备铜离子专用吸附材料的工艺方法，包括：

将硅胶置入蒸汽加湿后，置入反应釜中，加入酸性溶液加热至沸腾，洗涤，排除所述酸性溶液；

将所述酸性溶液洗涤后的硅胶用去离子水进行洗涤至中性后，进行液固分离；加热所述硅胶烘干至恒重，将所述烘干至恒重的硅胶用溴化钠产生的水蒸气，在所述硅胶表面形成单分子水层；

加入氯丙基三氯硅烷、或氯丙基三甲氧基1-6碳烷基或乙氧基1-6碳烷基，所述氯丙基三氯硅烷与所述硅胶表面的水分子发生水解反应，形成氯丙基硅氧化合物；

形成有氯丙基硅氧化合物的硅胶在催化剂醇的作用下与聚酰胺酸溶液反应，高分子聚胺脂接枝共聚在所述硅胶的表面，得到聚胺脂接枝硅胶；

在搅拌下，将2-氯甲基吡啶盐酸盐甲醇溶液加入氢氧化钠甲醇溶液得到混合液，加入所述聚胺脂接枝硅胶，使所述聚胺脂接枝硅胶与所述混合液充中的二氯甲基砒啶发生偶合反应，即得所述铜离子专用吸附材料。

可选地，加入稀盐酸加热至沸腾，排除稀盐酸之后，还包括：

将所述稀盐酸反复使用几次后，再排放作回收处理。

可选地，所述酸性溶液为稀盐酸、或者含硫磺、含氮、或氯化氢的酸性溶液。

可选地，加入酸性溶液加热至沸腾，洗涤，具体是：

加入酸性溶液加热至沸腾至110摄氏度，洗涤。

由上可见，应用本发明实施例的技术方案，由硅胶作为吸附交换剂的骨架材料在，实现了硅胶的烷基化以及高分子聚胺脂的接枝。由于硅胶中的SI-O键的键能高(远大于C-C的键能)，因此硅胶具有很高的化学稳定性和良好的机械物理性能。所以，使用硅胶作为铜专用吸附材料的骨架材料非常合适的。而本发明将硅胶作为支架，在硅胶上枝接了有机官能团，从而使高分子聚胺脂嫁接在硅胶的表面，从而利用性能稳定的硅胶作为性质复杂的废水、污水的处理材料，吸附其中的铜离子。

综上可见，应用本实施例方法：以硅烷化硅胶为平台(骨架)，接枝聚胺脂官能团，再与2PC偶合而生产得到的铜专用吸附材料。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例1提供的一种铜离子专用吸附材料的制备方法流程示意图；

图2为本发明实施例1提供的本实施例方法得到的铜离子专用吸附材料对Cu2+浓度及去除率随出水体积变化趋势图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

图1为本实施例提供的一种铜离子吸附材料的制备方法流程示意图，参见图示，本实施例主要包括以下流程：

步骤101：将原硅胶置入蒸汽静置处理。

硅胶经蒸汽处理后，使得其具备一定得湿润度、以及柔软度，使得原硅胶在水溶液中不易于发生碎裂。

步骤102：硅胶酸化处理。

将蒸汽处理后的硅胶置入反应釜中，加入稀盐酸(也可以为含硫磺、含氮、或氯化氢的酸性溶液)加热至沸腾(可以但不限于为110摄氏度)以去除硅胶表面的杂质，从而使得酸化后的硅胶具有绝对的稳定性。

在本步骤中也可以用含硫磺、含氮、和氯化氢的酸类集中冲淋。

本过程将硅胶放于盐酸溶液(浓度可以但不限于为1摩尔每升)中进行酸洗，出料后分别用纯水和甲醇洗涤。过程中用到硅胶、稀盐酸、纯水。酸洗后的硅胶是产品的骨架，为了保证产品质量，过程中硅胶不能有任何损失，因此本步没有固体废料生成。酸洗后的稀盐酸放于储罐中，经蒸馏提纯后循环使用。洗涤用纯水因其含有极少量盐酸而送污水池，经处理合格后排放。

步骤103：将酸化处理后的硅胶烘干。

将经过酸化处理后的硅胶加热至恒重，以去除硅胶表面的杂质。

步骤104：将加热至恒重后的硅胶用溴化钠产生的水蒸气使硅胶表面蒙上单层水分子。

本过程(即硅胶的水合)将上一步的硅胶放于湿润空气(用溴化钠产生的水蒸气)气氛下，使硅胶吸附水分而变成水合硅胶，过程中仅消耗少量纯水和压缩空气，不产生任何废气、废料和废水。

本步骤的工艺条件可以但不限于为常温，湿度为60～80％。

步骤105：烷基化硅胶。

加入氯丙基三氯硅烷(也可以为氯丙基三甲氧基1-6碳烷基，或乙氧基1-6碳烷基)，使得其中的氯丙基与硅胶表面的水分子发生水解反应而形成氯丙基硅氧化合物，实现硅胶的烷基化，得到烷基化硅胶。

氯烷基化反应使用氯丙基三氯硅烷使硅胶表面初步改性，过程中放出的HCl气体经纯水吸收后转变成盐酸在硅胶酸洗工段重新使用。氯烷基化反应结束后用分别用正己烷、纯水和甲醇洗涤固体物料，洗涤用纯水送污水池处理合格后排放，正己烷和甲醇经蒸馏提纯后循环使用。在随后的烘干过程中，初期有少量甲醇蒸气逸出鼓风干燥箱，经冷凝器冷凝回收后重新使用。因此，氯烷基化过程也没有固体废料，少量废气和污水经处理后也不会对环境造成危害。

步骤106：聚胺脂硅胶。

将本实施例的烷基化硅胶置入聚酰胺酸溶液(PAA溶液)，在催化剂甲醇的作用下，高分子聚胺脂接枝共聚在硅胶的表面，得到聚胺脂接枝硅胶，称为聚胺脂硅胶。

氯烷基化硅胶与PAA溶液反应使其中的功能高分子接枝到硅胶表面，反应溶液中还含有甲醇，但在冷凝器的冷凝下不会逸出。反应结束后从母液中回收甲醇和未反应的PAA，固体物料分别用硫酸、纯水、氨水、纯水和甲醇洗涤。洗涤用纯水排向污水池经处理合格后排放。硫酸和氨水混合后进行脱盐处理，然后送污水池进一步处理合格后排放。洗涤后的溶剂甲醇经蒸馏提纯后循环使用。在随后的烘干过程中，初期有少量甲醇蒸气逸出鼓风干燥箱，经冷凝器冷凝回收后可重新使用。因此本过程无固体非料产生，废水、废气经处理后不会对环境造成污染，且可回收原材料，降低生产成本。

在枝接反应过程中放出的HCl气体经纯水吸收后转变成盐酸在硅胶酸洗工段重新使用。氯烷基化反应结束后用分别用正己烷、纯水和甲醇洗涤固体物料，洗涤用纯水送污水池处理合格后排放，正己烷和甲醇经蒸馏提纯后循环使用。在随后的烘干过程中，初期有少量甲醇蒸气逸出鼓风干燥箱，经冷凝器冷凝回收后重新使用。因此，氯烷基化过程也没有固体废料，少量废气和污水经处理后也不会对环境造成危害。

步骤107：偶合2-PC。

将2-氯甲基吡啶盐酸盐(2-PC)溶于甲醇中，得到2-PC甲醇溶液，在缓慢的搅拌下，将2-PC甲醇溶液加入反应器中的氢氧化钠(NaOH)甲醇溶液中，再加入聚胺脂硅胶，使其与反应溶液充分混合，使聚胺脂接枝硅胶与混合液充中的二氯甲基砒啶发生偶合反应，生成铜专用吸附材料粗产品，经洗涤、烘干后，即可。

由上可见，硅胶作为吸附交换剂的骨架材料在世界上是独一无二的，其技术的关键是用本实施例提供的方法了实现了硅胶的烷基化以及高分子聚胺脂的接枝。由于硅胶中的SI-O键的键能高(远大于C-C的键能)，因此硅胶具有很高的化学稳定性和良好的机械物理性能。所以，使用硅胶作为铜专用吸附材料的骨架材料非常合适的。而本发明将硅胶作为支架，在硅胶上枝接了有机官能团，从而使高分子聚胺脂嫁接在硅胶的表面，从而利用性能稳定的硅胶作为性质复杂的废水、污水的处理材料，吸附其中的铜离子。

综上可见，应用本实施例方法：以硅烷化硅胶为平台(骨架)，接枝聚胺脂官能团，再与2PC偶合而生产得到的铜专用吸附材料。

该专用吸附材料特别适用于铜含量在0.5～5g/l，PH值在0～10的料液，铜铁的选择性在2000～4000之间，工作交换容量为0.65毫摩尔/克，循环使用周期(树脂性能下降10％时)高达3000，膨胀率为零。吸附在专用吸附材料上的铜解吸后，解吸液浓度达10g/l，亚铁含量小于100mg/l。比如：

处理福建省某矿业含铜废水，处理量为7500m3/d，铜初始浓度为200mg/L，进行经济效益分析：建设投资：1533.12万元；运行费用：2.186元/吨；收益：采用重金属吸附材料回收含铜废水中金属铜(吸附回收效率可达99％)每年可回收铜为445.5吨，其价值可达2673万元。

本实施例得到的专门用于铜离子吸附材料专门用于铜的提纯、浓缩、分离或去除。特别是在Cu/Ni/Co/Fe共生矿石的浸提液和萃取液中分离和回收铜。它对铜的选择性很好，Cu⁺⁺/Fe⁺⁺⁺的分离系数高达4000/1，可在低PH值(PH1.2)和低浓度(100ppm)下有效使用；在流速18米/小时的操作条件下，工作交换容量为0.65mmol/ml，各项性能指标均高于DOW化学公司的同类产品。比如：

现有技术中的聚苯乙烯型螯合树脂理论交换量为3-4毫摩尔/克，其他类型的一般不超过9毫摩尔/克。而铜专用吸附材料可达17.24毫摩尔/克。因此具有很高的吸附交换效能，以此生产的铜专用吸附材料在交换速度和对低浓度重金属离子处理能力是目前国内外已知品牌的产品中最高的。比目前国际上最好的螯合型交换树脂美国Rohm Hass公司、AmberliterIRC-718有效交换量高一倍。

另外，本生产过程是制备对保护环境及其有利的重金属吸附材料的化工过程，反应过程中所使用的全部原料均没有毒性，对所用的易挥发原料和腐蚀性原料从降低生产成本的角度考虑，可以进行最大限度的回收。整个生产过程中无废料产生，甲醇和HCl气体经回收后已转变成有用的原料循环使用；液体PAA母液、甲醇溶剂、正己烷溶剂经回收提纯后也重新利用；工艺污水经处理合格后排放。因此，该产品在严格的操作管理下可做到清洁化生产，并将创造良好的经济效益和社会效益。

与传统的树脂型吸附交换剂相比，本实施例得到铜专用吸附材料产品具有以下优点：

1)使用周期长，稳定性好。经试验，循环使用1500周期后交换能力下降小于10％，交换能力下降到一定程度后经再处理可继续使用。同样条件下树脂型吸附交换剂则出现结构性破坏而失去使用价值。

2)聚苯乙烯型螯合树脂理论交换量为3-4毫摩尔/克，其他类型的一般不超过9毫摩尔/克。而本实施例得到的铜专用吸附材料可达17.24毫摩尔/克。因此具有很高的吸附交换效能，以此生产的铜专用吸附材料在交换速度和对低浓度重金属离子处理能力是目前国内外已知品牌的产品中最高的，而比目前国际上最好的螯合型交换树脂美国Rohm Hass公司、AmberliterIRC-718有效交换量高一倍。

3)在本实施例中，相对于现有技术中的工艺，在制造重金属吸附材料过程中，省去了骨架的聚合，使得制程更为简单；另外，硅胶作为一种廉价易得的无机原料，不依赖于石油，使生产成本低而稳定。

4)成品含水率低，仅为10％而普通树脂型含水率为40-50％。

5)将本实施例得到的重金属吸附材料，用于处理铜金属贫、尾矿浸出液与含铜污废水时，可使溶液中铜离子的浓度降至0.001PPB以下。低于世界卫生组织和欧美国家规定的饮用水标准。

6)本实施例方法得到的铜专用吸附材料，在进行吸附交换装柱处理时，不会膨胀、收缩，有利于减小设备体积。

7)本实施例方法得到的重金属吸附材料选择性好，对铜/铁离子的选择性高达4000/1而美国DOW43084树脂仅为60/1。

而本实施例技术方案的研发是本发明人自2004年而来，历时4年多的努力，经过数十次工艺验证、优化实验和工业化配套工艺研究、10公斤级的中试实验，完成了铜专用吸附材料研发与工业化的研究，批量生产的铜专用吸附材料的质量表明：工艺稳定可靠。

以下为采用本实施例得到的铜专用吸附材料对紫金矿业矿井水中Cu2+吸附实验的详细说明：

(1).实验步骤：

①称取62.9292g铜专用吸附材料，并装入吸附交换柱；

②配制2500ml紫金矿业模拟废水样，使废水以16.3ml/min流量流过吸附柱，出水每5min取次水样。共取水样28份进行检测，得到图2所示的Cu²⁺浓度及去除率随出水体积变化趋势图。其中201为废水中的Cu²⁺浓度，其中202为本实施例得到的铜吸附材料对Cu²⁺的去除率。在图2中其中横坐标为模拟废水样的流量坐标，其中左纵坐标为本实施例材料对废水中的去除率，单位为重量含量％，右坐标为经过施例材料处理的废水出水中Cu²⁺浓度，单位为mg/L。

从图2我们可见，本实施例得到的铜专用吸附材料对Cu²⁺吸附效果明显，吸附率在99.5％以上，前60min的出水中Cu²⁺浓度远好于国家一级排放标准。后因材料吸附饱和，随着吸附时间的延长出水中Cu²⁺浓度有所升高，吸附率开始下降。

以下为采用本实施例得到的铜专用吸附材料对金川老尾矿的浸出液进行吸附实验研究：

(1)用减重法往吸附交换柱中装填铜专用吸附材料280g；

(2)进行吸附交换实验：

量取金川老尾矿浸出液2000ml，加入8gMnO₂、3.6gNH₄HCO₃、1.3gNaHCO₃进行沉铁，过程中保持温度高于85℃，并加入氨水调pH在1.5～2.5，反应2.5小时后过滤，收集滤液调节pH在3.5。

然后，使其以18m/h的流速(蠕动泵转速30r/min)通过材料。在出水处进行取样，每100ml出水为1个样，共计取样19个(含浸出液原样1个)送分析检测Cu，得到下表的交换吸附数据表。

交换吸附数据表

序号	出水浓度(mg/L)	吸附率(％)
				Cu	Cu
原液样品	237.0208
			1	0.05	99.98
2	0.05	99.98
			3	0.1083	99.95
4	0.1699	99.93
			5	0.1433	99.94
6	0.1278	99.95
			7	0.1071	99.95
8	0.1425	99.94
			9	0.1885	99.92
10	0.2261	99.90
			11	0.2133	99.91
12	0.216	99.91

13	0.2221	99.91
			14	0.2236	99.91
15	0.2254	99.90
			16	0.2325	99.90
17	0.2418	99.90
			18	0.6375	99.73
19	0.3184	99.87

由上表可见，本实施例方法得到的铜专用吸附材料在应用中对废水中的铜离子具有显著的吸附作用。

从目前的环保状况分析，如何治理工业废水中的铜金属离子污染，以及对铜金属贫、尾矿回收利用方面，一直是国际上面临的重大课题之一。本实施例得到的铜专用吸附材料由于其独特的铜吸附处理效果可使处理后的水中铜离子浓度降至0.001ppb以下。它比目前国内外采用的树脂型吸附交换剂、膜技术和其它技术更胜一筹，是目前国家防治铜金属污染和尾矿残留铜金属的回收处理上唯一的、有效的主要手段。故铜专用吸附材料不仅可以完全替代这些产品，而且在使用成本、社会效益等方面更具优势。

而目前世界环保产业年产值高达6000亿美元，光用于水处理的树脂型吸附交换剂的年用量高达25万吨，我国有4万多吨。而国外的同类树脂型知名品牌如Rohm Hass公司的AmberliterIRC-718、Dow化学公司的A-1，日本DiaonCR-10在国际市场售价在13万美元左右。而由于本发明方法得到的硅胶型铜专用吸附材料由于其具有吸附效率高，制程环保简单，且在应用过程中体积不膨胀的优点，预计本实施例产品在国际市场售价10万美元，而且产品性能在技术上占有巨大优势。故本实施例产品一旦推向市场，将很快得到用户的欢迎，尤其在铜金属贫、尾矿回收处理、工业废水处理、核工业废水、湿法冶金等领域拥有巨大的市场，据委托美国MAGMA调查公司进行市场调查后预测，美国、日本、欧洲每年有8000多吨的市场，东南亚及澳大利亚的市场为3000多吨。

比如：本实施例得到的铜专用吸附材料的产品售价为每吨10万美元，合70万元人民币。经初步测算，每吨产品的工厂成本为35.78万元人民币，毛利润为34.22万元人民币。按建设年产2000吨铜专用吸附材料计，可实现年工业总产值140000万元，年纯利润58174万元，年上缴税费10266万元。根据有关财务指标分析，财务内部收益率为125％，高于行业基准收益率14％。结论：由于内部收益率大大高于行业基准收益率，故原材料价格、销售价格、建设投资增加额变动，对其影响不大，故本铜专用吸附材料项目有一定的抗风险能力。

铜专用吸附材料用于国家防治铜金属污染和尾矿残留铜金属的回收处理上，使用户在处理铜污染的同时，还可回收铜金属，使治理成本进一步降低。同时铜专用吸附材料投产后还可带动相关原材料企业的发展。

从国内现状分析，正如工信部等四部委在《金属尾矿综合利用专项规划(2010～2015)》中指出：“我国现有尾矿库12718座，其中在建尾矿库为1526座，占总数的12％，已经闭库的尾矿库1024座，占总数的8％，截止2007年，全国尾矿堆积总量为80.46亿吨。仅2007年，全国尾矿排量近10亿吨。尾矿的大量堆存带来资源、环境、安全和土地等诸多问题：”由于缺乏相应的开发处理技术和手段，这些资源一直没有得到真正回收利用。而中国青年报在2010年01月11日的评论《中国10亿资金提速重金属污染治理》中指出：“在国家层面，重金属污染的问题已经进入领导人的视线，不仅把重金属污染作为2009年国务院环保专项行动督查的重点，要彻查全国重金属污染隐患，而且在2009年9月份还召开了全国重金属污染防治会议，以及一份由环保部牵头拟定的《重金属污染综合整治实施方案》，经由多个中央部门修改后，已经提交到国务院。

从以上可看出：我们面临的问题：一是，我国相当一些地区的城镇饮用水受污染和工业废水超标排放，主要原因是水中的铅、镉、汞、铬、铜等重金属离子超标，由于重金属含量是微(痕)量状态，因此靠传统技术是很难去除的；二是，在有色重金属冶金方面，虽然目前采用了较为先进的溶剂萃取技术，但不能处理大量闲置的尾矿和低品位矿，造成严重的资源浪费和环境污染。所以，将本实施例技术方案得到的铜专用吸附材料用于国家防治铜金属污染和尾矿残留铜金属的回收处理上是目前有效的主要手段。

本实施例工艺方法得到的铜专用吸附材料以硅胶为载体，通过有机功能高分子对其表面进行改性而获得的一种精细化工产品。该产品的主要用途是从矿山采矿、有色金属冶炼、工业电镀污水中回收和脱除金属铜金属。本实施例方法得到的铜专用吸附材料是用新型功能高分子对硅胶进行改性，因此它不仅对铜金属离子的吸附容量大，而且可以选择性地吸附特定铜离子，是一种在分离工程、环境保护等部门有广泛用途的高科技产品。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种制备铜离子专用吸附材料的工艺方法，其特征是，包括：

将硅胶置入蒸汽加湿后，置入反应釜中，加入酸性溶液加热至沸腾，洗涤，排除所述酸性溶液；

将所述酸性溶液洗涤后的硅胶用去离子水进行洗涤至中性后，进行液固分离；加热所述硅胶烘干至恒重，将所述烘干至恒重的硅胶用溴化钠产生的水蒸气，在所述硅胶表面形成单分子水层；

加入氯丙基三氯硅烷、或氯丙基三甲氧基1-6碳烷基或乙氧基1-6碳烷基，所述氯丙基三氯硅烷与所述硅胶表面的水分子发生水解反应，形成氯丙基硅氧化合物；形成有氯丙基硅氧化合物的硅胶在催化剂醇的作用下与聚酰胺酸溶液反应，高分子聚胺脂接枝共聚在所述硅胶的表面，得到聚胺脂接枝硅胶；

在搅拌下，将2-氯甲基吡啶盐酸盐甲醇溶液加入氢氧化钠甲醇溶液得到混合液，加入所述聚胺脂接枝硅胶，使所述聚胺脂接枝硅胶与所述混合液充中的二氯甲基砒啶发生偶合反应，即得所述铜离子专用吸附材料。

2.根据权利要求1所述的一种制备铜离子专用吸附材料的工艺方法，其特征是，

加入稀盐酸加热至沸腾，排除稀盐酸之后，还包括：

将所述稀盐酸反复使用几次后，再排放作回收处理。

3.根据权利要求1所述的一种制备铜离子专用吸附材料的工艺方法，其特征是，

所述酸性溶液为稀盐酸、或者含硫磺、含氮、或氯化氢的酸性溶液。

4.根据权利要求1所述的一种制备铜离子专用吸附材料的工艺方法，其特征是，

加入酸性溶液加热至沸腾，洗涤，具体是：

加入酸性溶液加热至沸腾至110摄氏度。

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