CN106943989A - 一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污水处理技术领域,提供了一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,包括如下步骤:(1)粉碎;(2)浸湿;(3)热处理;(4)酸化;(5)焙烧;(6)碱化;(7)焙烧。本发明用酸碱结合的方法提高凹凸棒土吸附率等性能,克服了现有凹凸棒土改性方法独立性、单一性的不足。
Description
技术领域
本发明属于凹凸棒加工技术领域,具体地,一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法。
背景技术
凹凸棒土简称凹凸土或凹土(attapulgite),又名坡缕石(palygorskite),是一种层链状过渡结构的以含水富镁硅酸盐为主的粘土矿。1862年俄国学者隆科钦夫最早在乌拉尔矿区的热液蚀变产物中发现,并将它命名为坡缕石;1935年法国学者Delapparent在美国的左治亚洲凹凸堡的漂白土中发现一种新的粘土,并命名为凹凸棒土。
凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,在其结构中存在晶格置换,帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+和Al3+,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构,没交联时强度低,易拉断,且没有弹性,吸附和粘结性低。
凹凸棒土的基本结构分为3个层次:(1)基本结构单元为棒状或纤维状单晶体,棒晶的直径为0.01μm数量级,长度可达0.1-1.0μm;(2)由单晶平行聚集而成的棒晶束;(3)由晶束相互聚集堆砌而形成的各种聚集体,通常粒径为0.01-0.1mm数量级。在结构中含有4种形态水:表面吸附水、晶体结构内部孔道中的沸石水、位于孔道边部且与边缘八面体阳离子结合的结晶水和与八面体层中间阳离子相结合的结构水。凹凸棒土的基本结构使其形成一种天然一维棒状纳米材料,表现出各种优异的物理化学性质,如吸附性、流变性等,因此被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域。天然凹凸棒土杂质含量多,削弱了凹凸棒土原有的性能,使用时有一定的局限性,无法达到良好的效果。
目前凹凸棒的改性方法主要有以下几种:(1)热活化;(2)酸化改性;(3)有机改性。
目前,有机改性的研究相对较少。凹凸棒土的有机改性一般采用有机表面活性剂作为改性剂,用长碳链有机阳离子取代凹凸棒土间无机阳离子,使层间距扩大;同时凹凸棒土颗粒表面也能吸附部分无机阳离子,晶格内外部分结晶水、吸附水也可能被有机物取代,从而改善疏水性,增强吸附有机物的能力。
以上方法中热活化和酸化改性两种方法研究较多,有机改性的研究相对较少。申请号为201410237847.1的中国专利公布了一种酸化后的凹凸棒石粘土,本发明 酸化后的凹凸棒石粘土在大幅度提高凹凸棒石粘土的吸附性能、脱色率、催化作用、比表面积、孔隙率的同时,能增加酸化后的凹凸棒石粘土的胶体粘度和调整酸化后的凹凸棒石粘土pH值。申请号为201610010978.5的中国专利公布了一种凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料及其制备方法,本发明改性后的凹凸棒土具有较好的亲油性,与聚四氟乙烯油封极性相近,因此能够在聚四氟乙烯油封中均匀分散,从而得到性能稳定的复合材料。以上专利均是单独采用酸化和有机改性的方法,均对凹凸棒土吸附型和亲油性等性能的提高起到了一定的效果。
目前针对碱性溶液对凹凸棒土进行改性的研究甚为少见。而随着工农业的发展及科学技术的进步,凹凸棒土在各个领域的应用日趋广泛,尤以各类改性凹凸棒土的需求量大,因此提高凹凸棒土吸附性、脱色性等性能已成为越来越重要的课题。本发明尝试将凹凸棒土进行碱化,并结合酸化的方法来提高凹凸棒土的吸附性等性能,以期更好地应用于工农业的发展。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,本发明的目的在于用酸碱结合的方法提高凹凸棒土吸附率,克服现有凹凸棒土改性方法独立性、单一性的不足。
根据本发明提供的一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理12-24h,热处理温度控制在100-300℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其3-5倍的硝酸溶液,浸泡12-24h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在200-250℃,焙烧时间控制在2-4h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其3-5倍的氢氧化钠溶液,浸泡12-24h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在2-4h。
优选地,所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔2-3h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
优选地,所述洒水方式为喷雾式。
优选地,所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热。
优选地,所述沼气池为水压式沼气池。
优选地,所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为5mol/mL、7mol/mL或9mol/mL。
优选地,所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为7mol/mL。
优选地,所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
优选地,所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为4mol/mL、5mol/mL或6mol/mL。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明将碱化法和酸化法结合,并进行热活化,可基于凹凸棒土特有的空间结构规律和酸碱的特定化学性质等,而对凹凸棒土进行结构改变,最终使凹凸棒土的性能发生变化,如内部结构变得疏松多孔,从而增加比表面积,增强吸附力,使孔数目增加,比表面积增大等,最终提高凹凸棒土吸附率;
(2)本发明提供的一种改性的凹凸棒土,由于其具有较高的吸附率,吸附率为88%以上,因此可广泛用于废水处理、油脂脱色等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理12-24h,热处理温度控制在100-300℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其3-5倍的硝酸溶液,浸泡12-24h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在200-250℃,焙烧时间控制在2-4h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其3-5倍的氢氧化钠溶液,浸泡12-24h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在2-4h。
(1)热活化
凹凸棒土晶体结构属层链状结构,四面体条带间形成的与链平行的通道被水分子填充,在加热时能脱除晶体结构中不同状态的水,内部结构变得疏松多孔,从而增加比表面积,增强吸附力。天然凹凸棒土的比表面积约为140-210平方米每克,经高温焙烧后,比表面积显著增加,甚至达到300平方米每克以上。
(2)酸化
凹凸棒土经酸浸泡后,内部四面体与八面体结构部分溶解,未溶解的八面体结构起支撑作用;使孔数目增加,比表面积增大。同时,凹凸棒土孔道中常含有碳酸盐等杂质,酸化处理一方面,可除去分布于凹凸棒土孔道中的杂质,使孔道疏通;另一方面,由于凹凸棒土的阳离子可交换性,半径较小的H+能置换出凹凸棒石层间部分Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+等离子,增大孔容积。多种因素使改性后的凹凸棒土吸附性、脱色性等多种性能得到提高。
(3)碱化
凹凸棒土经碱浸泡后,内部结构会部分溶解;未溶解的四面体与八面体结构起支撑作用;孔数目增加,面网间距增大。另外,凹凸棒土孔道中常含有酸性杂质;碱化处理一方面可除去分布于凹凸棒土孔道中的酸性杂质,使孔道疏通;另一方面,由于凹凸棒土的阴离子可交换性;半径较小的OH+能置换出凹凸棒石层间部分半径较大的阴离子,增大孔容积和网间距。
基于上述技术方案,将碱化法和酸化法结合,并进行热活化,可基于凹凸棒土特有的空间结构规律和酸碱的特定化学性质等,而对凹凸棒土进行结构改变,最终使凹凸棒土的性能发生变化,如内部结构变得疏松多孔,从而增加比表面积,增强吸附力,使孔数目增加,比表面积增大等,最终提高凹凸棒土吸附率。
所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔2-3h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
所述洒水方式为喷雾式,喷雾式出水量较少,出水速度较缓慢,便于水分渗入凹凸棒结构内部。
所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热,使用沼气池供热环保高效,成本低。
所述沼气池为水压式沼气池。水压式沼气池具有如下优点:(1)池体结构受力性能良好,而且充分利用特让的承载能力,所以省工省料,成本比较低;(2)适于装填多种发酵原料,特别是大量的作物秸秆。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为5mol/mL、7mol/mL或9mol/mL。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为7mol/mL,一般来说,利用酸改性,凹凸棒土的比表面积会随着酸含量的增加、改性时间的延长而增大。但是如果酸浓度过大,凹凸棒土中八面体阳离子近乎于完全溶解时,四面体结构失去支撑引起结构塌陷,会引起比表面积下降。
所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h,在一定温度范围内,凹凸棒土的比表面积随着焙烧温度的增高而增加。当温度升高到一定程度,如焙烧超过600℃时,比表面积就会出现下降趋势,这可能是因为温度过高,凹凸棒土失去部分结构水或羟基脱出引起孔洞塌陷、纤维束堆积,针状纤维束紧密烧结在一起,孔隙容积和比表面积减小,致使吸附能力减弱。一般凹凸棒土活化温度不宜超过500℃,选择300℃左右为宜,活化时间不应超过4h。
所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为4mol/mL、5mol/mL或6mol/mL,利用碱改性,凹凸棒土的比表面积会随着碱含量的增加、改性时间的延长而增大。但是如果碱浓度过大,凹凸棒土中八面体阳离子近乎于完全溶解时,四面体结构失去支撑引起结构塌陷,会引起比表面积下降。
实施例1
本实施例提供的一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理24h,热处理温度控制在100℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其3倍的硝酸溶液,浸泡24h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在200℃,焙烧时间控制在4h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其3倍的氢氧化钠溶液,浸泡24h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在2h。
所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔3h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
所述洒水方式为喷雾式。
所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热。
所述沼气池为水压式沼气池。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为5mol/mL。
所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为4mol/mL。
实施例2
本实施例提供的一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理12h,热处理温度控制在300℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其5倍的硝酸溶液,浸泡12h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在250℃,焙烧时间控制在2h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其5倍的氢氧化钠溶液,浸泡12h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在4h。
所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔2h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
所述洒水方式为喷雾式。
所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热。
所述沼气池为水压式沼气池。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为7mol/mL。
所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为5mol/mL。
实施例3
本实施例提供的一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理20h,热处理温度控制在150℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其4倍的硝酸溶液,浸泡20h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在220℃,焙烧时间控制在3h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其4倍的氢氧化钠溶液,浸泡20h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在4h。
所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔2h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
所述洒水方式为喷雾式。
所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热。
所述沼气池为水压式沼气池。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为9mol/mL。
所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为6mol/mL。
实施例4
本实施例提供的一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理22h,热处理温度控制在160℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其4倍的硝酸溶液,浸泡22h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其4倍的氢氧化钠溶液,浸泡22h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔2h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
所述洒水方式为喷雾式。
所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热。
所述沼气池为水压式沼气池。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为7mol/mL。
所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为6mol/mL。
实施例5
本实施例提供的一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,所述用于凹凸棒土改性的酸碱结合法包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理15h,热处理温度控制在230℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其3倍的硝酸溶液,浸泡15h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在2h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其3倍的氢氧化钠溶液,浸泡15h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔3h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
所述洒水方式为喷雾式。
所述步骤(3)中热处理方式的热源为沼气池供热。
所述沼气池为水压式沼气池。
所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为7mol/mL。
所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为5mol/mL。
实施例6
性能测试:采用重铬酸钾测定废水中COD去除率的方法来测试本发明改性后凹凸棒土的吸附性能,步骤如下:
(1)在印刷厂废水排放口取混合均匀的水样置磨口的回流锥形瓶中,加入硫酸汞,摇动使溶解,准确加入重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢加入硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流(自开始沸腾时计时)。
(2)冷却后,用水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。
(3)溶液再度冷却后,加试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵溶液的用量。
(4)测定水样时,以重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵溶液的用量。
注:以上步骤中涉及溶液的量分别根据实施例中的量来给定。
COD的浓度计算公式如下:
COD(O2,mg/L)=(V0-V1)×c×8×1000/V
式中:c-硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
V0-滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml);
V1-滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml);
V-水样的体积(ml);8-氧(1/2 O)摩尔质量(g/mol)。
通过上述步骤和计算公式分别计算出未添加本发明吸附剂时COD的浓度A、添加本发明吸附剂时COD的浓度B,计算COD的去除率,COD的去除率=B-A/A;
对比例设置:按照上述实验条件设计实验并计算出添加活性炭的COD的去除率(试验中各溶液量按照实施例4各溶液的量配制),结果如表1所示:
表1 实施例1-5性能测试数据一览表
实验项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 |
COD去除率 | 89.7% | 94.7% | 91.2% | 95.2.% | 88.7% | 77.3% |
结果分析:由表1数据可知,实施例2和实施例4的COD去除率较高,这是由于碱溶液对COD去除率的提高起到了促进作用,说明本发明提供的酸碱结合法对凹凸棒土吸附性的提高具有显著作用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)粉碎:凹凸棒土原矿经粉碎机粉碎;
(2)浸湿:间歇地向粉碎后的凹凸棒土表面洒水,当所有的凹凸棒土均被浸湿彻底时停止洒水;
(3)热处理:将所述步骤(2)中浸湿后的凹凸棒土热处理12-24h,热处理温度控制在100-300℃;
(4)酸化:向所述步骤(3)中热处理后的凹凸棒土加入重量为其3-5倍的硝酸溶液,浸泡12-24h,水洗至中性后抽滤;
(5)焙烧:将所述步骤(4)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度控制在200-250℃,焙烧时间控制在2-4h;
(6)碱化:向所述步骤(5)中焙烧后的凹凸棒土加入重量为其3-5倍的氢氧化钠溶液,浸泡12-24h,水洗至中性后抽滤;
(7)焙烧:将所述步骤(6)中抽滤后的凹凸棒土置于焙烧炉中焙烧,焙烧温度从200℃缓慢升至300℃,焙烧时间控制在2-4h。
2.根据权利要求1所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述步骤(1)中,凹凸棒土原矿经压磨式粉碎机粉碎,将凹凸棒土粉碎为细小颗粒,所述步骤(2)中每隔2-3h向粉碎后的凹凸棒土表面洒水。
3.根据权利要求2所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述洒水方式为喷雾式。
4.根据权利要求1所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述步骤(2)中热处理方式的热源为沼气池供热。
5.根据权利要求4所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述沼气池为水压式沼气池。
6.根据权利要求1所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为5mol/mL、7mol/mL或9mol/mL。
7.根据权利要求1所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述步骤(4)中硝酸溶液的浓度为7mol/mL。
8.根据权利要求1所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述步骤(5)中焙烧温度控制在230℃,焙烧时间控制在3h。
9.根据权利要求1所述的用于凹凸棒土改性的酸碱结合法,其特征在于:所述步骤(6)中氢氧化钠溶液的浓度为4mol/mL、5mol/mL或6mol/mL。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107500911A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-22 | 广西浙缘农业科技有限公司 | 一种黄花蒿专用有机无机复混肥及其制备方法 |
CN109809422A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-28 | 北京中蓝港湾科技有限公司 | 一种提纯凹凸棒土的方法 |
CN109864340A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-11 | 滁州卷烟材料厂 | 一种提神清嗓过滤嘴及其制备方法 |
CN110152593A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-23 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种改性凹凸棒土吸附剂及其制备方法 |
CN111646535A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-09-11 | 宁波首创厨余垃圾处理有限公司 | 凹土表面改性方法及该改性凹土的应用 |
CN111701437A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-25 | 太原市晶磊科技有限公司 | 一种烟气脱硫剂 |
CN112275039A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-29 | 安徽职业技术学院 | 一种净化滤芯及包含该滤芯的净化器 |
CN112592723A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-02 | 刘晓华 | 一种土壤污染修复剂及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006272145A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 重金属不溶化材及び重金属処理方法 |
CN101690888A (zh) * | 2009-10-16 | 2010-04-07 | 清华大学 | 一种利用多孔矿物制备化学吸附剂的方法 |
CN103706326A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种天然矿物负载型纳米除氟剂的制备方法 |
CN104726104A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 盱眙欧佰特粘土材料有限公司 | 重金属污染土壤改良用改性矿物组合物的制备方法 |
CN104907041A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-16 | 华南理工大学 | 一种改性凹凸棒土除硅吸附剂的制备方法 |
-
2017
- 2017-04-12 CN CN201710235700.2A patent/CN106943989A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006272145A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 重金属不溶化材及び重金属処理方法 |
CN101690888A (zh) * | 2009-10-16 | 2010-04-07 | 清华大学 | 一种利用多孔矿物制备化学吸附剂的方法 |
CN103706326A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种天然矿物负载型纳米除氟剂的制备方法 |
CN104726104A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 盱眙欧佰特粘土材料有限公司 | 重金属污染土壤改良用改性矿物组合物的制备方法 |
CN104907041A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-16 | 华南理工大学 | 一种改性凹凸棒土除硅吸附剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王金明等: ""改性凹凸棒石表征及其对模拟核素Cs~+的吸附研究"", 《非金属矿》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107500911A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-22 | 广西浙缘农业科技有限公司 | 一种黄花蒿专用有机无机复混肥及其制备方法 |
CN109809422A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-28 | 北京中蓝港湾科技有限公司 | 一种提纯凹凸棒土的方法 |
CN109864340A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-11 | 滁州卷烟材料厂 | 一种提神清嗓过滤嘴及其制备方法 |
CN110152593A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-23 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种改性凹凸棒土吸附剂及其制备方法 |
CN111701437A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-25 | 太原市晶磊科技有限公司 | 一种烟气脱硫剂 |
CN111646535A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-09-11 | 宁波首创厨余垃圾处理有限公司 | 凹土表面改性方法及该改性凹土的应用 |
CN112275039A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-29 | 安徽职业技术学院 | 一种净化滤芯及包含该滤芯的净化器 |
CN112592723A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-02 | 刘晓华 | 一种土壤污染修复剂及其制备方法 |
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