CN107473318B - 一种含伊利石的矿物复合物及制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含伊利石的矿物复合物及制备方法和用途。本发明的含伊利石的矿物复合物，按重量百分比计，包含以下物质：伊利石10～40％、石英30～65％、白云母10～40％、钾长石3～20％、钠长石1～5％。本发明的含伊利石的矿物复合物为纯天然绿色矿物质制得，无化学添加，使用无污染，且完全无化学水处理剂造成的二次污染；可选择性的保留硒、锶等有益矿物离子，去除有害汞、铅、铬等重金属离子，且处理效率高。本发明的含伊利石的矿物复合物的加工工艺简单，使用便捷，易于规模化生产和大范围使用。

Description

一种含伊利石的矿物复合物及制备方法和用途
技术领域
本发明属于水处理剂技术领域，涉及一种含伊利石的矿物复合物及制备方法和用途。
背景技术
随着社会经济和城市化进程的发展，水资源紧缺和水环境污染已成为本世纪全球性问题并且日趋严重，对河道水处理剂的需求也日渐急迫，节约用水、治理污水和开发新水源具有同等重要的意义。
现有的水处理剂多以化学药剂为主，无机类如铝盐、铁盐等，有机类如高分子水处理剂，有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯等，其它有活性碳、硅藻土等作为助凝剂或过滤剂应用于水处理。这些水处理剂处理效果较好，但在使用过程中，这些水处理剂中有地存在用量大、有的不能再生或再生成本高等不足，故造成资源浪费，水处理成本高，因而影响了这些水处理剂的进一步应用。为了提高水处理剂的离子交换能力，通常会增加使用含有重金属的化学物质，对人体及环境产生不好的影响，不环保，而且这类含有重金属的化学物质用量过大，就会出现水质二次污染等问题。
CN1319564A公开了一种天然复合型水处理剂，其组分及含量(重量百分数)为：沸石20～45％、伊利石30～50％、海泡石20～40％，其制备方法是:按比例选取沸石、伊利石和海泡石混合，在温度为150～300℃条件下研磨至200～400目后搅拌均匀即可制得。该发明虽然降低了水处理的成本，也没有添加化学添加剂，但是其水处理的效果有待提高。
CN103055804A公开了一种复合型污水处理剂及其制备方法，该发明的复合型污水处理剂，包括按照重量份数计的如下组分：安息香0.1-0.3份、绿萝1-2份、甜象草2-4份、水溶性腐植酸钠5-10份、二乙烯三胺五甲叉膦酸0.8-1.3份、木质素磺酸钠2-4份、聚合硅酸铝铁1-3份、天冬氨酸7-13份、聚丙烯酰胺、8-10份、尼泊金酯钠0.5-0.7份、伊利石15-20份、水30-40份。该发明提供的复合型水处理剂的成本低廉、活性高、分散性好、处理效率高。但是，原料中也添加了聚合硅酸铝铁、聚丙烯酰胺等化学添加助剂，不是纯天然的，也容易产生二次污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种含伊利石的矿物复合物，采用纯天然绿色矿物质制得，无化学添加，无二次污染可选择性的保留硒、锶等有益矿物离子，去除有害汞、铅、铬等重金属离子且处理效率高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种含伊利石的矿物复合物，按重量百分比计，包含以下物质：伊利石10～40％、石英30～65％、白云母10～40％、钾长石3～20％、钠长石1～5％。
本发明，所述的含伊利石的矿物复合物的原料中，伊利石的重量百分比为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％；石英的重量百分比为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％；白云母的重量百分比为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％；钾长石的重量百分比为3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％；钠长石的重量百分比为1％、2％、3％、4％、5％。
优选地，所述的含伊利石的矿物复合物，按重量百分比计，包含以下物质：伊利石25～30％、石英35～45％、白云母22～30％、钾长石5～15％、钠长石2～4％。
所述伊利石的粒径为150～800目，例如伊利石的粒径为150目、200目、250目、300目、350目、400目、450目、500目、550目、600目、650目、700目、750目、800目。
本发明的目的之二在于提供一种含伊利石的矿物复合物的制备方法，所述制备方法为：按重量百分比计，称取伊利石10～40％、石英30～65％、白云母10～40％、钾长石3～20％、钠长石1～5％，经混合、粉磨、分级、活化后，得到含伊利石的矿物复合物。
所述活化的温度为300～800℃，例如活化的温度为300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃。
所述活化的时间为4～8h，例如活化的时间为4h、5h、6h、7h、8h。
所述活化是在活化窑中进行的。
本发明的目的之三在于提供一种含伊利石的矿物复合物的用途，将含伊利石的矿物复合物用作水处理剂。本发明的含伊利石的矿物复合物天然绿色、水处理率高，适用范围广，既可用于河流水处理，也可用于饮用水净化，并能有效避免化学药剂投加产生的二次污染问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的含伊利石的矿物复合物为纯天然绿色矿物质制得，无论从配方到生产过程中无化学添加，使用无污染，且完全无化学水处理剂造成的二次污染。
(2)本发明的含伊利石的矿物复合物由大量的多孔分子组成，其吸附性能强，对重金属粒子的吸附性能好，比表面积大，经高温活化处理后，其活性高、分散性好。
(3)本发明的含伊利石的矿物复合物利用自身富含有益活性矿物离子的特性，可选择性的保留硒、锶等有益矿物离子，去除有害汞、铅、铬等重金属离子，且处理效率高。
(4)本发明的含伊利石的矿物复合物的加工工艺简单，使用便捷，易于规模化生产和大范围使用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
将矿物组成为：伊利石30％、石英40％、白云母25％、钾长石3％、钠长石2％的天然伊利石混合矿物于特制设备中进行粉磨、分级后在活化窑中300℃活化6小时，制得含伊利石的矿物复合物。
实施例2
将矿物组成为：伊利石25％、石英45％、白云母20％、钾长石6％、钠长石4％的天然天然伊利石混合矿物于特制设备中进行粉磨、分级后在活化窑中400℃活化8小时，制得含伊利石的矿物复合物。
实施例3
将矿物组成为：伊利石35％、石英35％、白云母20％、钾长石5％、钠长石5％的天然天然伊利石混合矿物于特制设备中进行粉磨、分级后在活化窑中600℃活化6小时，制得含伊利石的矿物复合物。
实施例4
将矿物组成为：伊利石40％、石英35％、白云母20％、钾长石3％、钠长石2％的天然天然伊利石混合矿物于特制设备中进行粉磨、分级后在活化窑中800℃活化8小时，制得含伊利石的矿物复合物。
对比例
以以下原料配比的水处理剂作为对比例，其中对比例的原料及配比具体为：羟基磷灰石4份、天然沸石55份、石英10份、钠长石10份、凹凸棒石20份、海泡石3份。将本发明实施例1-4制备的含伊利石的矿物复合物以及对比例的水处理剂对一河流水进行处理，水温18℃，以5g/L的比例加人，120r/min搅拌15min，沉降30min后，分别依据如下标准对相应指标做了测试：依据GB11894-89标准对水质总氮(TN)进行测定，依据GB11893-89标准对水质总磷(TP)进行测定，依据GB11914-89标准对水质COD进行测定，依据GB7488-87标准对水质五日生化需氧量(BOD5)进行测定，依据GB13200-91标准对水质浊度进行测试，测试结果如表2所示，其中原水的各项指标如表1所示。
表1
Figure BDA0001385679580000051
表2
Figure BDA0001385679580000052
Figure BDA0001385679580000061
取地下水，分别通过由实施实例1-4所制得的含伊利石的矿物复合物0.5㎏、对比例的水处理剂0.5kg，分别制作的滤体进行渗透过滤，过滤体厚度为3cm、直径为30cm，滤速为3L/h，使用ICP-EAS对过滤前和过滤后水中微量元素含量进行检测对比，结果如表3所示。
表3
Figure BDA0001385679580000062
Figure BDA0001385679580000071
由表1、表2、表3的数据表明，本发明的含伊利石的矿物复合物与对比例水处理剂相比较，处理率高，且能有效去除水中重金属等有害离子，保留硒、锶等人体有益元素。无论从配方到生产工艺都做到无化学添加，保证绿色无污染。综上所述，本发明中的含伊利石的矿物复合物用作水处理剂时，综合性能较好，绿色环保，简单易得，更适用于大范围的水处理使用。
本发明的含伊利石的矿物复合物天然绿色、水处理率高，适用范围广，既可用于河流水处理，也可用于饮用水净化，并能有效避免化学药剂投加产生的二次污染问题。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种含伊利石的矿物复合物，其特征在于，按重量百分比计，包含以下物质：伊利石10～40％、石英30～65％、白云母10～40％、钾长石3～20％、钠长石1～5％；所述伊利石的粒径为150～800目。
2.根据权利要求1所述的矿物复合物，其特征在于，按重量百分比计，包含以下物质：伊利石25～30％、石英35～45％、白云母22～30％、钾长石5～15％、钠长石2～4％。
3.一种如权利要求1所述的含伊利石的矿物复合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按重量百分比计，称取伊利石10～40％、石英30～65％、白云母10～40％、钾长石3～20％、钠长石1～5％，经混合、粉磨、分级、活化后，得到含伊利石的矿物复合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述活化的温度为300～800℃。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述活化的时间为4～8h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述活化是在活化窑中进行的。
7.一种含伊利石的矿物复合物的用途，其特征在于，将权利要求1或2所述的含伊利石的矿物复合物用作水处理剂。
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