CN107737577A - 一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法 - Google Patents

一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107737577A
CN107737577A CN201711013954.6A CN201711013954A CN107737577A CN 107737577 A CN107737577 A CN 107737577A CN 201711013954 A CN201711013954 A CN 201711013954A CN 107737577 A CN107737577 A CN 107737577A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic membrane
attapulgite
inorganic ceramic
flow processing
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711013954.6A
Other languages
English (en)
Inventor
钟璟
韶晖
陈乐�
刘少敏
姚超
李霞章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHANGZHOU UNIVERSITY XUYI ATTAPULGITE CLAY REACH & DEVELOPMENT CENTER
Original Assignee
CHANGZHOU UNIVERSITY XUYI ATTAPULGITE CLAY REACH & DEVELOPMENT CENTER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGZHOU UNIVERSITY XUYI ATTAPULGITE CLAY REACH & DEVELOPMENT CENTER filed Critical CHANGZHOU UNIVERSITY XUYI ATTAPULGITE CLAY REACH & DEVELOPMENT CENTER
Priority to CN201711013954.6A priority Critical patent/CN107737577A/zh
Publication of CN107737577A publication Critical patent/CN107737577A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明属于膜分离领域，具体涉及一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法：推动凹凸棒土悬浮液平行于无机陶瓷膜的平面流动，完成提纯后采用酸碱混合液清洗，配以反冲技术使膜获得再生。不仅将白云石、石英石等难分离的杂质有效地分离出来，且在微滤过程中，使得凹凸棒土在流动过程中由于自身粒径的不同再次得到了分散处理，实现了凹土的分级化提纯。

Description

一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法
技术领域
本发明属于膜分离领域，具体涉及一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法。
背景技术
凹凸棒石粘土(简称“凹土”)是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，由于具有优良的物理化学性能，特殊的纤维结构，不同寻常的胶体和吸附性能，誉有“千土之王”、“万用之土”的美称，被广泛地研究和应用。凹土由于在形成过程中随地质条件的不断变化会产生一些伴生矿物，如蒙脱石、白云石和石英蛋白石等，这些共生矿物的成分和含量严重影响了凹土的性能，限制凹土的应用。因此，对凹土进行分级提纯，除去其中某些矿物和杂质，改善凹土的性质，获得一定粒度分布的凹土颗粒，以满足现代各工业领域中使用的需求，是提升凹土产品档次，增加产品附加值的一种重要处理方法。
发明内容
本发明提供了一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法：推动凹凸棒土悬浮液平行于无机陶瓷膜的平面流动，完成提纯后采用酸碱混合液清洗，配以反冲技术使膜获得再生，
其中，无机陶瓷膜为Al2O3陶瓷膜或ZrO2陶瓷膜，膜孔直径为0.05～0.5μm，
错流分级提纯操作中，推动凹凸棒土悬浮液流动的操作压力为0.05～0.20MPa，错流速度为0.4～2.0m/s；凹凸棒土在其悬浮液中的浓度为5～40g/L；凹凸棒土悬浮液的温度为300～350K；凹凸棒土悬浮液pH值为2～10，
反冲技术中，反冲压力为0.2～0.6MPa，反冲时间为5～30s，反冲周期为10～60min，
酸碱混合液中，包括质量浓度0.05～0.15％的HNO3、质量浓度0.05～0.15％的NaClO、质量浓度0.05～0.15％的NaOH，
经本专利方案提纯后的凹凸棒土可用于印染废水及水溶性染料的处理，使其COD大大下降，有效地减小了染料的色度。
本发明的优点在于：将膜分离技术应用到凹凸棒土的提纯工艺中，提高了工作效率和产品质量，并将白云石、石英石等难分离的杂质有效地分离出来；且在微滤过程中，使凹凸棒土在流动过程中由于自身粒径的不同得到了进一步的分散处理，在膜表面形成了不同沉积区，实现了凹土的分级化提纯(如附图1所示)，有利于凹凸棒土的进一步利用。
附图说明
图1为实施例1中经过无机陶瓷膜错流分级提纯后，凹凸棒土沉积颗粒的粒度分布图。
具体实施方式
实施例1
采用材质为Al2O3陶瓷的管状膜支撑体，管长230mm，单支膜面积为0.034m2，膜孔直径为0.2μm；将产自江苏盱眙的粗凹凸棒土按20g/L的浓度，加水配制成悬浮液，调节该悬浮液温度为323K、pH值为6后，利用0.12MPa的操作压力推动该粗凹凸棒土悬浮液于上述管状膜支撑体的内腔中流动，错流速度为1.0m/s；
完成上述提纯操作后，采用酸碱混合液清洗该管状膜支撑体内腔，并配以反冲技术使膜获得再生，其中，酸碱混合液为质量浓度0.05％HNO3、质量浓度0.1％NaClO、质量浓度0.05％NaOH的混合溶液，反冲压力为0.5MPa，反冲时间为10s，反冲周期为20min。经过该再生操作，管状膜支撑体的纯水通量恢复至新陶瓷膜的89％，且多次的清洗效果稳定。
将本实施例中提纯后的凹土棒土用于处理不同类型的水溶性染料：在250mL的锥形瓶中加入100mL染液(染液中，染料浓度为200mg/L)后，加入0.500g的凹凸棒土(选取200目的凹土)到上述染液中，并在振荡器上以140r/min的速度振荡30min后，倒入量筒静置1h，离心分离后取上层清液，采用稀释倍数法测定色度。比较传统方法提纯的凹土和本专利方法提纯的凹土的脱色率，如表1所示：
表1
(注：上表中的“传统方法”为分散剂法，具体采用分子量为4000的聚丙烯酸钠(PAAS)作为分散剂对粗凹凸棒土进行提纯。)
实施例2
采用材质为ZrO2陶瓷的管状膜支撑体，管长250mm，单支膜面积为0.068m2，膜孔直径为0.15μm；将产自江苏盱眙的粗凹凸棒土按20g/L的浓度，加水配制成悬浮液，调节该悬浮液温度为323K、pH值为6后，利用0.12MPa的操作压力推动该粗凹凸棒土悬浮液于上述管状膜支撑体的内腔中流动，错流速度为1.0m/s；
完成上述提纯操作后，采用酸碱混合液清洗该管状膜支撑体内腔，并配以反冲技术使膜获得再生，其中，酸碱混合液为质量浓度0.05％HNO3、质量浓度0.1％NaClO、质量浓度0.05％NaOH的混合溶液，反冲压力为0.5MPa，反冲时间为10s，反冲周期为20min。经过该再生操作，管状膜支撑体的纯水通量恢复至新陶瓷膜的85％。
将本实施例中提纯后的凹土棒土用于处理印染废水，在250mL的锥形瓶中加入100mL印染废水(其中，CODcr和色度分别为1137mg/L和1200)后，加入1.500g的凹凸棒土(选取200目的凹土)到上述印染废水中，并在振荡器上以150r/min的速度振荡90min。
本专利方法提纯的凹土对CODcr的去除率为82.3％，对色度的脱色率为96.4％；
相比之下，传统方法提纯的凹土对CODcr的去除率为72.3％，对色度的脱色率为77.8％。

Claims (7)

1.一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：所述的方法为，推动凹凸棒土悬浮液平行于无机陶瓷膜的平面流动。
2.如权利要求1所述的无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：所述的无机陶瓷膜为Al2O3陶瓷膜或ZrO2陶瓷膜，膜孔直径为0.05～0.5μm。
3.如权利要求1所述的无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：所述的凹凸棒土悬浮液中，凹凸棒土的浓度为5～40g/L，温度为300～350K，pH值为2～10。
4.如权利要求1所述的无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：推动凹凸棒土悬浮液流动的操作压力为0.05～0.20MPa，错流速度为0.4～2.0m/s。
5.一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：所述的方法为，推动凹凸棒土悬浮液平行于无机陶瓷膜的平面流动，完成提纯后采用酸碱混合液清洗，配以反冲技术使膜获得再生。
6.如权利要求5所述的无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：所述的酸碱混合液中，包括质量浓度0.05～0.15％的HNO3、质量浓度0.05～0.15％的NaClO、质量浓度0.05～0.15％的NaOH。
7.如权利要求5所述的无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法，其特征在于：反冲技术中，反冲压力为0.2～0.6MPa，反冲时间为5～30s，反冲周期为10～60min。
CN201711013954.6A 2017-10-26 2017-10-26 一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法 Pending CN107737577A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711013954.6A CN107737577A (zh) 2017-10-26 2017-10-26 一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711013954.6A CN107737577A (zh) 2017-10-26 2017-10-26 一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107737577A true CN107737577A (zh) 2018-02-27

Family

ID=61237968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711013954.6A Pending CN107737577A (zh) 2017-10-26 2017-10-26 一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107737577A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559898A (zh) * 2004-02-26 2005-01-05 上海高分子材料研究开发中心 凹凸土的分级提纯技术及应用
CN104128100A (zh) * 2014-06-30 2014-11-05 淮阴师范学院 纳米凹凸棒石基中空纤维微滤膜及其制备方法
CN107008152A (zh) * 2017-04-13 2017-08-04 淮阴师范学院 一种具有光催化性能的凹凸棒石‑类石墨相氮化碳复合陶瓷微滤膜及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559898A (zh) * 2004-02-26 2005-01-05 上海高分子材料研究开发中心 凹凸土的分级提纯技术及应用
CN104128100A (zh) * 2014-06-30 2014-11-05 淮阴师范学院 纳米凹凸棒石基中空纤维微滤膜及其制备方法
CN107008152A (zh) * 2017-04-13 2017-08-04 淮阴师范学院 一种具有光催化性能的凹凸棒石‑类石墨相氮化碳复合陶瓷微滤膜及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韶晖 等: "无机陶瓷膜提纯凹凸棒土处理印染废水研究", 《非金属矿》 *
韶晖 等: "陶瓷膜微滤凹凸棒土过程中膜污染的控制和再生", 《化工进展》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105152271B (zh) 一种钛白粉白水回用工艺及系统
CN104710040B (zh) 一种处理高硫酸盐高硬度矿井水的高回收率工艺
CN107311391B (zh) 一种造纸废水的处理方法及装置
CN102041155B (zh) 一种硅片切削废液的资源化处理方法
CN103949100B (zh) 分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置及工艺
CN106044800B (zh) 一种应用于氯碱工业的盐水精制方法及装置
CN107473483A (zh) 一种电镀废水零排放处理的方法
Omar et al. Bottlenecks and recent improvement strategies of ceramic membranes in membrane distillation applications: A review
CN107737577A (zh) 一种无机陶瓷膜错流分级提纯凹凸棒土的方法
Omar et al. Recent progress and technical improvement strategies for mitigating ceramic membrane bottlenecks in water purification processes: A review
CN110467301A (zh) 一种页岩气压裂返排液处理方法及系统装置
CN207108675U (zh) 一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置
Huang et al. Alumina separation layer with uniform pore size applied on a support with broad pore size distribution
CN206232445U (zh) 一种短纤酸性废水的处理系统
CN203329454U (zh) 分离氢氧化镁溶液的陶瓷过滤器装置
CN202744406U (zh) 一种河道水净化及水资源提供系统
CN205495359U (zh) 一种卷式纳滤膜
CN102464418A (zh) 一种废纸造纸生产污水处理工艺
CN216472254U (zh) 硫酸法钛白粉一洗稀废酸膜集成资源化处理系统
CN207056106U (zh) 一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备
CN105417762A (zh) 一种陶瓷膜与电渗析耦合碱回收新工艺
CN104828929A (zh) 抗污染多功能陶瓷平板膜
CN205627649U (zh) 锂生产用金属间化合物多孔材料膜错流过滤浓缩装置
CN212680655U (zh) 一种硅溶胶浓缩装置
CN206033424U (zh) 黑臭水一体化净化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180227

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication