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盐湖卤水中含有丰富的硼资源,目前主要采用酸化沉淀法从卤水中获取硼酸产品,沉硼后卤水中仍含有低浓度的硼酸,不仅造成了硼资源的浪费,而且这部分硼酸的存在对后续工艺中锂镁产品的纯度产生影响。本文针对盐湖酸法提硼后卤水中低浓度的硼酸,分别采用两种合成路线制备二氧化硅负载葡甲胺硼特效螯合树脂。路线一采用“先接枝后改性”的方法,先使活化二氧化硅与3-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTS)或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)进行硅烷化反应,生成3-氯丙基三甲氧基硅烷化二氧化硅(SiCl)或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷化二氧化硅(Si-Epoxy),然后在SiCl或Si-Epoxy表面负载葡甲胺(MG)官能团,分别生成螯合树脂Si-MG-1和Si-MG-2。路线二采用“先改性后接枝”的方法,先使葡甲胺与GPTMS反应,生成葡甲胺改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(MS),再使MS通过硅烷化反应接载到活化二氧化硅表面,生成螯合树脂Si-MG。 Si-MG经元素分析、FT-IR、X-射线光电子能谱和扫描电镜表征,表明二氧化硅表面成功引入了葡甲胺官能团,Si-MG的N元素含量为6.323%,MG官能团含量为4.30mmol/g,远高于Si-MG-1和Si-MG-2。采用静态吸附法,从溶液pH、吸附动力学、等温吸附和离子强度等方面考察了Si-MG对硼酸的吸附性能,为Si-MG在卤水提硼工业中的应用提供基础数据。Si-MG对硼的吸附量随着溶液pH的增加而增加,在pH=9.3时达到最大吸附量,随后Si-MG对硼的吸附量随着溶液pH的增加而减小。Si-MG对硼酸的吸附达到平衡的时间约为30min,吸附动力学过程符合二级动力学反应模型,即化学反应为吸附速控步骤。等温吸附实验的结果表明,在实验条件下Si-MG对硼酸的最大吸附量为1.54mmol/g,吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,即被吸附物在吸附剂表面的吸附是不均匀的。溶液离子强度对吸附效果有影响,当硼酸溶液中锂离子和镁离子的浓度小于1.0mol/L时,锂离子和镁离子的存在对Si-MG的吸附有促进作用。Si-MG表现出在卤水提硼中具有良好的应用前景。