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海水是化学资源的宝库,其中钾总储量达500万亿吨,从可持续资源利用角度来看,从海水中提取钾盐前景远大。粒状离子筛提钾操作存在不连续、周期长及设备占地面积大等缺点,而钾离子筛膜适于连续分离,可以克服以上缺点,因此研制新型钾离子筛膜对进一步提高海水提钾技术的市场竞争力有重要意义。首先对高硅铝比钾离子筛的合成条件进行考察。以NaAlO2、水玻璃(27.9%SiO2)为原料,KOH为碱源,以四丁基溴化铵、正丁胺、异丙醇、己内酰胺为模板剂,分别考察了硅铝比、碱度、模板剂、晶化温度和晶化时间对钾离子筛晶相结构、产率和交换容量的影响,优化合成条件为：以四丁基溴化铵为模板剂,在摩尔比为6.68K20:19.3Si02:1Al2O3:624H20配比下,120℃条件下合成12 h。合成的钾离子筛为钾型钙十字沸石,其海水中的钾离子交换容量为56.96mg/g左右,外形为十字交叉放射状。在四丁基溴化铵为模板剂,摩尔比为6.68K20:19.3Si02:1Al2O3:624H20配比下,二次水热合成钾离子筛膜,考察了支撑体性能、水热合成次数、合成温度以及焙烧温度和速率对合成钾离子筛膜的影响。钾离子筛膜的最佳合成条件为：在四丁基溴化铵为模板剂和上述配比条件下,于150℃条件下水热晶化12h；合成三次和四次时,SEM表征表明,所获得的钾离子筛膜表面连续致密、完整,膜厚度约为15gm,膜层与膜管结合比较紧密；单气体渗透性测定表明,合成三次和四次所获得的钾离子筛膜,单一气体H2/N2的理想分离因数可达到6.13和7.43,大于H2/N2的Knudsen扩散比值3.74,说明所合成的离子筛膜没有缺陷。通过钾离子筛膜的离子交换实验,测定出常温下K+/Ca2+、K+/Mg2+、K+/Na+离子对的分离因数分别为：αK+/Ca2+=+∞,αK+/Mg2+=+∞,αK+/Na+=224.78。结果表明,钾离子筛膜对海水中的K+具有很好的选择分离性能,可以使钙镁离子完全不通过,对Na+的选择分离系数为224.78,相对于钙十字沸石钾离子筛粉末的选择分离系数95.46,钾离子筛膜的选择性分离系数得到很大提高。本文的研究成果表明,钾离子筛膜可以很好的使K+与Ca2+、Mg2+、Na+分离,展示出在海水提钾中的良好应用前景。