CN102228821A - 一种吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸附剂及其制备方法，所述吸附剂其由以下重量份数的原料制成：红泥100，该红泥通过以下方法制成：取红土，去除杂物，加水机械搅拌淘洗20~30分钟，加水体积为红土体积的4~5倍，使板结成块的红土松散成泥浆，静置自然沉降，待泥水分离后，分离出上清液循环使用，沉淀下的红泥取上部5/6待用；石墨粉8~15；氯化镁2~7；和氧化铝3~5。本发明的有益效果为：不仅具有活性炭所具有的吸附功能，而且对自来水中的余氯及三氯甲烷吸附能力更强，并且吸附能力受pH值等外界因素的影响不大；机械强度大，耐高压水力反冲洗，可反复使用；原料取材广，生产成本低，无需炭化，加工工艺较简单，无二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及吸附剂技术领域，尤其涉及一种可以替代活性炭的的吸附剂及其制备方法。
背景技术
大多数的水净化后都是提供人类饮用的，净化水亦可作很多其他不同的用途，如医学、药理学、化学及工业之用。水净化可以去除水中夹杂的沙粒、有机质的悬浮微粒、寄生虫、篮氏贾第鞭毛虫、隐孢子虫、细菌、藻类、病毒及真菌，矿物如钙、二氧化硅、镁及一些有毒性的金属如铅、铜及铬等等。
吸附剂在水净化中起着非常重要的作用，目前最常使用的吸附剂是活性炭，活性炭的主要机理为：活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味及某些有毒的重金属。但是，活性炭的吸附能力受很多因素影响，如水的pH值，悬浮固体含量特性，接触系统及运行方式等。并且活性炭常使用在对水的深度处理环节，而在一些情况下起的作用很不明显，如在自来水的生产过程中，消毒用的液氯通过化学作用生成的三卤甲烷（氯仿、THMS）、三氯甲烷有中等毒性，可经消化道、呼吸道、皮肤接触进入机体，其主要毒性作用是对中枢神经系统有麻醉作用，对眼及皮肤有刺激作用，并能损害心脏、肝脏、肾脏，另外可脱脂。活性炭对氯仿的去除能力较低，仅达到23-60%。污水处理二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难被活性炭吸附。优质活性炭的生产原料为椰壳，原料产地较单一，并且供应具有季节局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种吸附剂及其制备方法，加工工艺更加简单，无二次污染，吸附能力受外界因素影响较小，比活性炭的吸附能力更强。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种吸附剂，其由以下重量份数的原料制成：红泥 100，该红泥通过以下方法制成：取红土，去除石块、石子、树枝、草根等杂物，加水机械搅拌淘洗20~30分钟，加水体积为红土体积的4~5倍，使板结成块的红土松散成泥浆，静置自然沉降，待泥水分离后，分离出上清液循环使用，沉淀下的红泥取上部5/6待用；石墨粉8~15；氯化镁2~7；和氧化铝3~5。
所述吸附剂的制备方法包括以下步骤：
1）向100重量份红泥中加入8~15重量份石墨粉、2~7重量份氯化镁和3~5重量份氧化铝，搅拌均匀；
2）将步骤1）得到的原料混合物投入造料机，制成横截面直径为0.5~2mm，高为4~6mm的圆柱体，或者制成直径为0.3~4mm的球体；
3）将步骤2）制得的成型圆柱体或球体快速升温到1170℃，在负压条件下煅烧1~1.5小时，石墨粉因高温缺氧产生的一氧化碳分子瞬间从尚未砖化的颗粒中挤出，形成毛细管及空隙网，将煅烧产生的废气抽出送入煅烧炉，消除气体污染；
4）烧制完成后，置于通风的室内自然冷却，冷却至室温；
5）冷却后放在振动机筛网上，机械抖动10~15分钟，共振去除产品表面粉末，得到产品。
本发明所用的红土选自长江以南，特别是湖南、江西、浙江中部、福建、安徽南部、湖北南部等地分布的红土，它们都含有较多分量氧化铁和氧化铝，又由于土壤中氧化铁的含量大于氧化铝，所以红的色彩占了上风，但因受氧化铝的影响，红中略带灰色，成为砖红色，红土是一种酸性土壤，板结，贫瘠，一般不宜种植农作物，所以来源广泛且价格低廉。
本发明的有益效果为：本发明制得的吸附剂含有大量微孔，具有巨大的比表面积，孔内有许多约10nm~lA大小的毛细管；可以去水的色度、臭味、重金属离子、吸附悬浮物等；对自来水中的余氯及三氯甲烷吸附能力强；吸附能力受水的pH值，悬浮固体含量特性，接触系统及运行方式等外界因素影响较小；机械强度大，化学性质稳定，耐高压水力反冲洗，可反复使用；原料取材广，生产成本低，无需炭化，加工工艺较简单，无二次污染。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例1所述的吸附剂，其由以下重量（kg）的原料制成：红泥 100，该红泥通过以下方法制成：取红土，去除石块、石子、树枝、草根等杂物，加水机械搅拌淘洗20~30分钟，加水体积为红土体积的4~5倍，使板结成块的红土松散成泥浆，静置自然沉降，待泥水分离后，分离出上清液循环使用，沉淀下的红泥取上部5/6待用；石墨粉8；氯化镁2；和氧化铝3。
所述吸附剂的制备方法包括以下步骤：
1）向100kg红泥中加入8kg石墨粉、2kg氯化镁和3kg氧化铝，搅拌均匀；
2）将步骤1）得到的原料混合物投入造料机，制成横截面直径为0.5~2mm，高为4~6mm的圆柱体，或者制成直径为0.3~4mm的球体；
3）将步骤2）制得的成型圆柱体或球体快速升温到1170℃，在负压条件下煅烧1~1.5小时，石墨粉因高温缺氧产生的一氧化碳分子瞬间从尚未砖化的颗粒中挤出，形成毛细管及空隙网，将煅烧产生的废气抽出送入煅烧炉，消除气体污染；
4）烧制完成后，置于通风的室内自然冷却，冷却至室温；
5）冷却后放在振动机筛网上，机械抖动10~15分钟，共振去除产品表面粉末，得到产品。
实施例2
本发明实施例2所述的吸附剂，其由以下重量（kg）的原料制成：红泥 100，该红泥通过以下方法制成：取红土，去除石块、石子、树枝、草根等杂物，加水机械搅拌淘洗20~30分钟，加水体积为红土体积的4~5倍，使板结成块的红土松散成泥浆，静置自然沉降，待泥水分离后，分离出上清液循环使用，沉淀下的红泥取上部5/6待用；石墨粉11.5；氯化镁4.5；和氧化铝4。
所述吸附剂的制备方法包括以下步骤：
1）向100kg红泥中加入11.5kg石墨粉、4.5kg氯化镁和4kg氧化铝，搅拌均匀；
2）将步骤1）得到的原料混合物投入造料机，制成横截面直径为0.5~2mm，高为4~6mm的圆柱体，或者制成直径为0.3~4mm的球体；
3）将步骤2）制得的成型圆柱体或球体快速升温到1170℃，在负压条件下煅烧1~1.5小时，石墨粉因高温缺氧产生的一氧化碳分子瞬间从尚未砖化的颗粒中挤出，形成毛细管及空隙网，将煅烧产生的废气抽出送入煅烧炉，消除气体污染；
4）烧制完成后，置于通风的室内自然冷却，冷却至室温；
5）冷却后放在振动机筛网上，机械抖动10~15分钟，共振去除产品表面粉末，得到产品。
实施例3
本发明实施例3所述的吸附剂，其由以下重量（kg）的原料制成：红泥 100，该红泥通过以下方法制成：取红土，去除石块、石子、树枝、草根等杂物，加水机械搅拌淘洗20~30分钟，加水体积为红土体积的4~5倍，使板结成块的红土松散成泥浆，静置自然沉降，待泥水分离后，分离出上清液循环使用，沉淀下的红泥取上部5/6待用；石墨粉15；氯化镁7；和氧化铝5。
所述吸附剂的制备方法包括以下步骤：
1）向100kg红泥中加入15kg石墨粉、7kg氯化镁和5kg氧化铝，搅拌均匀；
2）将步骤1）得到的原料混合物投入造料机，制成横截面直径为0.5~2mm，高为4~6mm的圆柱体，或者制成直径为0.3~4mm的球体；
3）将步骤2）制得的成型圆柱体或球体快速升温到1170℃，在负压条件下煅烧1~1.5小时，石墨粉因高温缺氧产生的一氧化碳分子瞬间从尚未砖化的颗粒中挤出，形成毛细管及空隙网，将煅烧产生的废气抽出送入煅烧炉，消除气体污染；
4）烧制完成后，置于通风的室内自然冷却，冷却至室温；
5）冷却后放在振动机筛网上，机械抖动10~15分钟，共振去除产品表面粉末，得到产品。
所述本发明实施例制得的吸附剂含有大量微孔，具有巨大的比表面积，孔内有许多约10nm~lA大小的毛细管，而这些毛细管及孔隙，就成为吸附作用发生的最佳地点；所述吸附剂产品含有大量的氧化铁，氧化铁使产品的表面ζ电位大于零，依靠表面的ζ电位吸引与之电位相反的微粒，从而使杂质从水中或空气中分离，地表水或自来水及水处理二级出水中胶体、悬浮物、余氯等一般ζ电位为负，与氧化铁之间有相互吸引力，从而从水中分离，并且大量的毛细管依靠范德华力也可吸引水中杂质，可以去水的色度、臭味、重金属离子、吸附悬浮物等；对自来水中的余氯及三氯甲烷吸附能力强；吸附能力受水的pH值，悬浮固体含量特性，接触系统及运行方式等外界因素影响较小；机械强度大，化学性质稳定，耐高压水力反冲洗，可反复使用。
Claims (2)
1.一种吸附剂，其特征在于，其由以下重量份数的原料制成：
红泥 100，该红泥通过以下方法制成：取红土，去除杂物，加水机械搅拌淘洗20~30分钟，加水体积为红土体积的4~5倍，使板结成块的红土松散成泥浆，静置自然沉降，待泥水分离后，分离出上清液循环使用，沉淀下的红泥取上部5/6待用；石墨粉8~15；氯化镁2~7；和氧化铝3~5。
2.权利要求1所述的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）向100重量份红泥中加入8~15重量份石墨粉、2~7重量份氯化镁和3~5重量份氧化铝，搅拌均匀；
2）将步骤1）得到的原料混合物投入造料机，制成横截面直径为0.5~2mm，高为4~6mm的圆柱体，或者制成直径为0.3~4mm的球体；
3）将步骤2）制得的成型圆柱体或球体快速升温到1170℃，在负压条件下煅烧1~1.5小时；
4）烧制完成后，置于通风的室内自然冷却，冷却至室温；
5）冷却后放在振动机筛网上，机械抖动10~15分钟，共振去除产品表面粉末，得到产品。
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