CN102716729A

CN102716729A - 一种可循环利用的水处理材料的制备方法

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Publication number: CN102716729A
Application number: CN2012102307852A
Authority: CN
Inventors: 王松; 张爱玲; 李三喜; 梁吉艳
Original assignee: Shenyang University of Technology
Current assignee: Fengcheng Liancheng Science And Technology New Materials Co Ltd
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-07-05
Also published as: CN102716729B

Abstract

本发明涉及一种可循环利用的水处理材料的制备方法，包括下述步骤：1）混合：将基料、稀释剂、粘结剂和发泡剂按比例混合，其中基料占50-80%，稀释剂占15-25%，粘结剂占4-20%，发泡剂占1－5%；2）造粒：将上述混合后的原料置于造粒机中，加工成直径为0.5mm-8mm的颗粒；3）成型：将经造粒过程得到的颗粒于400－700℃之间，煅烧1－4小时，得到可循环利用水处理材料；上述百分数为重量百分数。本发明的优点效果：利用粘结剂粘合、发泡剂受热形成微小气泡、高温烧结成型的方法制备了外形固定、吸附力强的水处理材料，避免了常用材料在使用过程或后处理过程中的粉体飞扬污染环境、危害人员身体健康的问题。

Description

一种可循环利用的水处理材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种可循环利用的水处理材料的制备方法，尤其涉及一种以氧化镁为主要组分，可循环利用并能实现废水中染料色素、重金属离子等成份回收利用的水处理材料的制备方法。

背景技术

随着工业的发展，越来越多的工业废水排放到自然环境当中，严重的危害人们的正常生活。以印染废水为例，它是对环境危害极大的一类工业污水，具有排放量大、成分复杂、色度深等问题，给环境治理带来了很大困难。尤其是随着各种水溶性好、着色力强的染料使用，使传统的治理方法难以奏效。因此，寻求简便低廉的处理方法特别是脱色方法成为环境治理的重要课题。当前，常用的处理方法是使用具有吸附能力的物质，将废水中的色素、重金属离子等吸附脱除。活性炭是目前常用的吸附材料，它具有吸附力强、脱除率高等优点，能有效脱除废水中大多数的色素及重金属离子；此外，氧化镁和氢氧化镁也是具有较强吸附能力的材料，也可广泛用于染料废水脱色，工业废水中重金属离子吸附等领域，具有显著的吸附净化效果。

然而，目前使用的这些吸附产品均为粉体材料，产品的粒径基本都小于100目。这样的产品虽然具有比表面积高、吸附效果好等优点，但是也存在诸多问题，主要表现在利用完的粉体处理困难。这是因为，一方面如果直接将吸附完污染物的粉体废弃，那么吸附在粉体表面的污染物还会缓慢释放到自然环境中去，会造成对环境的二次污染；另一方面，如果采取先用洗脱剂将粉体吸附的污染物洗脱，再经干燥处理等工艺实现吸附材料的重复利用的方法，则存在粉体材料难过滤、粉粒易飞散危害工作环境等问题。而若直接将氧化镁粉体等造粒，则存在材料比表面积较低，吸附效果差等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可循环利用的水处理材料的制备方法，目的是通过对吸附成份的洗脱，实现工业废物中染料和重金属离子等物质的富集回收，并且经400－600℃灼烧，该材料能实现循环利用。

为达上述目的本发明一种可循环利用的水处理材料的制备方法，包括下述步骤：1）混合：将基料、稀释剂、粘结剂和发泡剂按比例混合，其中基料占50-80%，稀释剂占15-25%，粘结剂占4-20%，发泡剂占1－5%；2）造粒：将上述混合后的原料置于造粒机中，加工成直径为0.5mm-8mm的颗粒；3）成型：将经造粒过程得到的颗粒于400－700℃之间，煅烧1－4小时，得到可循环利用水处理材料；上述百分数为重量百分数。

基料为粒径不小于80目的菱镁矿粉或碳酸镁粉，或者是以菱镁矿或碳酸镁为原料，经400－700℃煅烧、粉碎以后得到的粒径大于80目的轻烧氧化镁粉。

稀释剂为以水、醇为原料的混合物，其中水的含量占90－99%，醇的含量占1－10%。

稀释剂为水。

醇为甲醇或乙醇。

粘结剂为可溶性硅酸盐或者粘土。

可溶性硅酸盐为硅酸钠、偏硅酸钠、偏硅酸钾或硅酸钾。

造粒机包括球形造粒机和挤出造粒机，其中球形造粒机制得的是直径为0.5mm-8mm的球形颗粒，挤出造粒机制得的是长径比为1－4，直径为0.5mm-8mm的棒状颗粒。

发泡剂包括无机发泡剂和有机发泡剂，其中无机发泡剂包括碳酸盐、碳酸氢盐或轻金属粉体；碳酸盐为碳酸钠或碳酸铵，碳酸氢盐为碳酸氢钠或碳酸氢铵，轻金属粉体为镁粉或铝粉；有机发泡剂包括烷烃类：正戊烷、正己烷或正庚烷，醚类为石油醚，氟碳化合物类为三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷或二氯四氟乙烷，表面活性剂类为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或纸浆废液，偶氮类为偶氮二甲酸胺或偶氮二甲酸二异丙酯，亚硝基系类为N，N'—二亚硝基五次甲基四胺或N，N'-二亚硝基对苯二甲酰胺，酰肼类为对甲苯磺酰肼、苯基磺酰肼或对二苯基磺酰肼酸。

本发明的优点效果：利用粘结剂粘合、发泡剂受热形成微小气泡、高温烧结成型的方法制备了外形固定、吸附力强的水处理材料，相对于现用的材料该种材料具有以下优点：1、可以通过洗脱剂洗脱富集被吸附物质。2、避免了常用材料在使用过程或后处理过程中的粉体飞扬污染环境、危害人员身体健康的问题。3、该种材料能通过在400－600℃煅烧处理后重复利用，避免了材料的浪费。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

将100目的菱镁矿粉、水、硅酸钠、碳酸钠按照70%、20%、5%、5%的比例混合均匀以后，放入到球形造粒机中，将混合物制成直径为2mm的球形颗粒。然后，将颗粒于700℃煅烧1小时，得到产品。

实施例2

将2000目的碳酸镁粉、水、偏硅酸钠、正庚烷按照60%、25%、13%、2%的比例混合均匀以后，放入到球形造粒机中，将混合物制成直径为4mm的球形颗粒。然后，将颗粒于600℃煅烧2小时，得到产品。

实施例3

以菱镁矿为原料，经400℃煅烧，粉碎以后得到的粒径为325目的轻烧氧化镁粉，将轻烧氧化镁粉、水和乙醇的混合物、硅酸钾、镁粉按照50%、25%、20%、5%的比例混合均匀以后，放入到球形造粒机中，将混合物制成直径为8mm的颗粒，其中水和乙醇的混合物中水占90%，乙醇为10%。然后，将颗粒于650℃煅烧1.5小时，得到产品。

实施例4

以碳酸镁为原料，经700℃煅烧，粉碎以后得到的粒径为5000目的轻烧氧化镁粉，将5000目的轻烧氧化镁粉、水和乙醇的混合物、粘土、镁粉按照50%、25%、20%、5%的比例混合均匀以后，放入到挤出造粒机中，将混合物制成直径为2mm，长径比为2的颗粒，其中水和乙醇的混合物中水占95%，甲醇为5%。然后，将颗粒于550℃煅烧2.5小时，得到产品。

实施例5

将1000目的碳酸镁粉、水、偏硅酸钾、二氯二氟甲烷按照55%、20%、20%、5%的比例混合均匀以后，放入到挤出造粒机中，将混合物制成直径为0.5mm，长径比为1的颗粒。然后，将颗粒于400℃煅烧4小时，得到产品。

实施例6

以菱镁矿为原料，经550℃煅烧，粉碎以后得到的粒径为将500目的轻烧氧化镁粉，将轻烧氧化镁粉、水和乙醇的混合物、硅酸钾、十二烷基硫酸钠按照80%、15%、4%、1%的比例混合均匀以后，放入到球形造粒机中，将混合物制成直径为0.5mm的颗粒，其中水和乙醇的混合物中水占99%，甲醇为1%。然后，将颗粒于400℃煅烧4小时，得到产品。

实施例7

将80目的菱镁矿粉、水、硅酸钾、偶氮二甲酸二异丙酯按照65%、20%、10%、5%的比例混合均匀以后，放入到球形造粒机中，将混合物制成直径为2mm的颗粒。然后，将颗粒于500℃煅烧3小时，得到产品。

实施例8

实施例5中的挤出造粒机将混合物制成直径为8mm，长径比为4的颗粒，发泡剂为碳酸铵，其它同实施例5。

实施例9

实施例5中的发泡剂为碳酸氢钠，其它同实施例5。

实施例10

实施例5中的发泡剂为碳酸氢铵，其它同实施例5。

实施例11

实施例5中的发泡剂为铝粉，其它同实施例5。

实施例12

实施例5中的发泡剂为正戊烷，其它同实施例5。

实施例13

实施例1中的发泡剂为正己烷，其它同实施例1。

实施例14

实施例2中的发泡剂为石油醚，其它同实施例2。

实施例15

实施例3中的发泡剂为三氯氟甲烷，其它同实施例3。

实施例16

实施例3中的发泡剂为二氯四氟乙烷，其它同实施例3。

实施例17

实施例4中的发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，其它同实施例4。

实施例18

实施例3中的发泡剂为偶氮二甲酸胺，其它同实施例3。

实施例19

实施例3中的发泡剂为N，N'—二亚硝基五次甲基四胺，其它同实施例3。

实施例20

实施例3中的发泡剂为N，N'-二亚硝基对苯二甲酰胺，其它同实施例3。

实施例21

实施例6中的发泡剂为对甲苯磺酰肼，其它同实施例6。

实施例22

实施例6中的发泡剂为苯基磺酰肼，其它同实施例6。

实施例23

实施例6中的发泡剂为对二苯基磺酰肼酸，其它同实施例6。

实施例24

实施例6中的发泡剂为对纸浆废液，其它同实施例6。

上述实施例中的百分数为重量百分数，并且各实施例中混合步骤的总重量为100kg。

Claims

1.一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：1）混合：将基料、稀释剂、粘结剂和发泡剂按比例混合，其中基料占50-80%，稀释剂占15-25%，粘结剂占4-20%，发泡剂占1－5%；2）造粒：将上述混合后的原料置于造粒机中，加工成直径为0.5mm-8mm的颗粒；3）成型：将经造粒过程得到的颗粒于400－700℃之间，煅烧1－4小时，得到可循环利用水处理材料；上述百分数为重量百分数。

2.根据权利要求1所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于基料为粒径不小于80目的菱镁矿粉或碳酸镁粉，或者是以菱镁矿或碳酸镁为原料，经400－700℃煅烧、粉碎以后得到的粒径大于80目的轻烧氧化镁粉。

3.根据权利要求1所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于稀释剂为以水、醇为原料的混合物，其中水的含量占90－99%，醇的含量占1－10%，百分数为重量百分数。

4.根据权利要求1所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于稀释剂为水。

5.根据权利要求3所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于醇为甲醇或乙醇。

6.根据权利要求1所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于粘结剂为可溶性硅酸盐或者粘土。

7.根据权利要求6所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于可溶性硅酸盐为硅酸钠、偏硅酸钠、偏硅酸钾或硅酸钾。

8.根据权利要求1所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于造粒机包括球形造粒机和挤出造粒机，其中球形造粒机制得的是直径为0.5mm-8mm的球形颗粒，挤出造粒机制得的是长径比为1－4，直径为0.5mm-8mm的棒状颗粒。

9.根据权利要求1所述的一种可循环利用的水处理材料的制备方法，其特征在于发泡剂包括无机发泡剂和有机发泡剂，其中无机发泡剂包括碳酸盐、碳酸氢盐或轻金属粉体；碳酸盐为碳酸钠或碳酸铵，碳酸氢盐为碳酸氢钠或碳酸氢铵，轻金属粉体为镁粉或铝粉；有机发泡剂包括烷烃类：正戊烷、正己烷或正庚烷，醚类为石油醚，氟碳化合物类为三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷或二氯四氟乙烷，表面活性剂类为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或纸浆废液，偶氮类为偶氮二甲酸胺或偶氮二甲酸二异丙酯，亚硝基系类为N，N'—二亚硝基五次甲基四胺或N，N'-二亚硝基对苯二甲酰胺，酰肼类为对甲苯磺酰肼、苯基磺酰肼或对二苯基磺酰肼酸。