CN106943986A - 一种膨润土空气净化材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膨润土空气净化材料的制备方法，将粘结剂与膨润土混合，并进行固化分层处理以形成具有吸附功能的产品；所述的固化分层处理采用冷冻干燥的方式进行，具体包括通配置膨润土悬浊液、将膨润土悬浊液与粘结剂混合、将混合物经过固化分层处理而得到产品等步骤。本发明的有益效果是：本发明提供了一种能够将膨润土运用到空气净化领域的方法，通过该方法制备的产品能够有效去除空气中的异味、PM2.5和有毒气体，并且具有生产工艺简单、成本低、原料来源广等优点。

Description

一种膨润土空气净化材料的制备方法
技术领域
本发明涉及空气净化领域，具体的说，是一种膨润土空气净化材料的制备方法。
背景技术
膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久，原来只是作为一种洗涤剂。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中，呈黄绿色的粘土，加水后能膨胀成糊状，后来人们就把凡是有这种性质的粘土，统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90%，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。
膨润土由于其特殊的分子结构而具有良好的吸附作用、层间离子交换作用，近年来研究者对膨润土在水净化、空气净化领域开展了相关工作，并取得了部分成果。主要是通过对膨润土进行钠化改性、焙烧改性和有机改性等处理，以应用到对污水、废气等进行净化处理的领域。在污水净化领域，改性膨润土效果显著。但改性膨润土在空气净化领域方面，相关研究刚刚起步，改性后样品多为颗粒状，在空气净化过程中应用受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现废气净化处理、有利于使膨润土保持结构稳定而提高废气净化效率的膨润土空气净化材料的制备方法。
本发明通过下述技术方案实现：一种膨润土空气净化材料的制备方法，将粘结剂与膨润土混合，并进行固化分层处理以形成具有吸附功能的产品；所述的固化分层处理采用冷冻干燥的方式进行。通过使用粘结剂能够将松散的膨润土粘结成整体并形成多孔的结构以便于增强膨润土的吸附能力以及与气体的接触面积，经过冷冻干燥的方式处理有利于使膨润土保持结构稳定而避免膨润土再度松散，而使得经过本方法制得的产品能够长时间使用。
包括以下几个步骤：
步骤S1：通过将膨润土与水混合进行配置膨润土悬浊液，对膨润土进行提纯处理以保留水和膨润土并去除其他杂质，例如伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等杂质；
步骤S2：将提纯处理后的膨润土悬浊液与粘结剂混合以得到混合物；
步骤S3：将混合物经过固化分层处理而得到产品。将膨润土悬浊液与粘结剂均匀混合，有利于在经过冷冻干燥处理后使膨润土与粘结剂互相粘结在一起，从而避免膨润土松散，并形成多层多孔的结构。
所述的步骤S2中，将粘结剂配置成乳浊液并加热到60~80℃，再与提纯处理后的膨润土均匀混合。以此有利于加速粘结剂的分散，从而能够加快均匀混合的速度，提高生产效率。
所述的粘结剂为藕粉或淀粉。选用藕粉或淀粉作为粘结剂具有良好的成型效果，并且成型后的藕粉或淀粉具有多孔结构，有利于增强本发明的吸附效果。
所述的将粘结剂配置成乳浊液并加热到60~80℃，再与提纯处理后的膨润土均匀混合。将藕粉或淀粉加热熟化有利于增强其粘结的性能，防止冷冻干燥后出现松塌的情况。
所述的步骤S3包括将混合物在0℃的条件下冷冻至水结冰，再将冷冻处理后的混合物置入真空冷冻干燥机内进行冷冻干燥处理。
所述的步骤S1中，采用低速搅拌的方式进行离心提纯，并去除沉降在底部的杂质。低速搅拌能够使伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等杂质快速沉降到悬浊液底部从而便于分离，该方法简单易于操作，劳动强度低。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明提供了一种能够将膨润土运用到空气净化领域的方法，通过该方法制备的产品能够有效去除空气中的异味、PM2.5和有毒气体，并且具有生产工艺简单、成本低、原料来源广等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例中，一种膨润土空气净化材料的制备方法，将粘结剂与膨润土混合，并进行固化分层处理以形成具有吸附功能的产品；所述的固化分层处理采用冷冻干燥的方式进行。膨润土由于其特殊的分子结构而具有良好的吸附作用、层间离子交换作用。
冷冻干燥是指通过升华从冻结的产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂不经过液态，从固态直接变为气态的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物，该过程称作冻干。在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏，因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。在冰升华时，它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的化学结构及其活性的完整性。通过将粘结剂与膨润土混合在采用冷冻干燥的方式进行处理，就能够在粘结剂与膨润土粘结之后形成内有孔隙的整体结构，从而有利于增加其与气体的接触面积，并起到净化气体的作用。
实施例2：
在上述实施例的基础上，本实施例中，膨润土空气净化材料的制备方法具体包括以下几个步骤：
步骤S1：通过将膨润土与水混合进行配置膨润土悬浊液，对膨润土进行提纯处理以保留水和膨润土并去除其他杂质，例如伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等杂质，由于膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，因而在形成悬浊液的时候能够有效使伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等杂质与膨润土分离。
步骤S2：将提纯处理后的膨润土悬浊液与粘结剂混合以得到混合物，通过将粘结剂载入到膨润土悬浊液中，有利于使粘结剂分散均匀，从而提高粘结的强度，避免膨润土松散，并形成多孔的结构。
步骤S3：将混合物在0℃的条件下冷冻至水结冰，再将冷冻处理后的混合物置入真空冷冻干燥机内进行冷冻干燥处理，当冰冻后的混合物内的并气化之后，就留下了具有空隙的产品。气化之后的水蒸气能够回收利用，有利于实现资源重复使用从而起到节约水资源的作用。
本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。
实施例3：
在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的步骤S2中，将粘结剂配置成乳浊液并加热到60~80℃，再与提纯处理后的膨润土均匀混合。以此有利于加速粘结剂的分散，从而能够加快均匀混合的速度，提高生产效率。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。
实施例4：
在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的粘结剂为藕粉或淀粉，将藕粉或淀粉配置成乳浊液并加热到60~80℃，再与提纯处理后的膨润土均匀混合。选用藕粉或淀粉作为粘结剂具有良好的成型效果，并且成型后的藕粉或淀粉具有多孔结构，有利于增强本发明的吸附效果。将藕粉或淀粉配置成乳浊液能够使成乳浊液的藕粉或淀粉能够更好更快速的与膨润土悬浊液均匀混合而提高生产效率。将藕粉或淀粉加热熟化有利于增强其粘结的性能，防止冷冻干燥后出现松塌的情况。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。
实施例5：
在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的步骤S1中，采用低速搅拌的方式进行离心提纯，并去除沉降在底部的杂质。低速搅拌能够使伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等杂质快速沉降到悬浊液底部从而便于分离，该方法简单易于操作，劳动强度低。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：将粘结剂与膨润土混合，并进行固化分层处理以形成具有吸附功能的产品；所述的固化分层处理采用冷冻干燥的方式进行。
2.根据权利要求1所述的一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
步骤S1：通过将膨润土与水混合进行配置膨润土悬浊液，对膨润土进行提纯处理以保留水和膨润土并去除其他杂质；
步骤S2：将提纯处理后的膨润土悬浊液与粘结剂混合以得到混合物；
步骤S3：将混合物经过固化分层处理而得到产品。
3.根据权利要求2所述的一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S2中，将粘结剂配置成乳浊液并加热到60~80℃，再与提纯处理后的膨润土均匀混合。
4.根据权利要求2或3所述的一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为藕粉或淀粉。
5.根据权利要求4所述的一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述的将粘结剂配置成乳浊液并加热到60~80℃，再与提纯处理后的膨润土均匀混合。
6.根据权利要求2、3、5中任一项所述的一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S3包括将混合物在0℃的条件下冷冻至水结冰，再将冷冻处理后的混合物置入真空冷冻干燥机内进行冷冻干燥处理。
7.根据权利要求6所述的一种膨润土空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中，采用低速搅拌的方式进行离心提纯，并去除沉降在底部的杂质。
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