CN109248650A - 一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，干粉粉碎后的膨润土在混合酸溶液中充分溶胀且彻底反应，充分去除膨润土原矿中的金属氧化物和无机盐等杂质，再通过微波加热法负载镍离子，提高膨润土的催化性和活性，最后利用氯化锂改性，使锂离子快速的进入到膨润土八面晶格内，提高膨润土的电荷密度，利用微波加热使锂化膨润土层间锂离子脱去水分进入蒙脱石晶层结构中，层间电荷逐渐下降，原先附着在硅氧烷表面的水分子得以挥发，锂离子的迁移使得原本由锂离子隔开的层间硅氧烷表面逐渐连接成片，进一步提升改性膨润土的吸附性能，本发明提供的膨润土加工方法简单，成本低，对有机物的吸附效果好，应用前景广，值得推广。

Description

一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法
技术领域
本发明涉及膨润土加工技术领域，尤其涉及一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法。
背景技术
膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，全球分布甚广，主要以钠基膨润土(SB)为常见工业品，且具有良好的吸附性能，价格低廉。但由于膨润土的亲水性极强，致使其对有机污染物的吸附性能较差，因此通过对膨润土进行改性来改善其吸附性能具有重大意义。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，包括以下具体步骤：
（1）将膨润土原矿经转筒干燥机干燥至含水率在10%以下，冷却至室温后投放到雷蒙磨粉机中粉碎至160-200目，然后将硫酸和盐酸按照体积比3：1混合得到混合酸溶液，将混合酸溶液和粉碎的膨润土混合经皮带机运输至活化池进行活化；
（2）活化结束后，将混合物用蒸馏水洗涤至呈中性，然后在105℃下烘干，冷却至室温后粉碎过200目筛，再将酸化后的膨润土加到去离子水中，65℃下加热搅拌溶胀30min后加入氯化镍，搅拌浸渍3h，将得到的混合液转移至微波炉中，250W下微波加热6min，再将得到的产物转入马弗炉进行焙烧，冷却至室温后粉碎备用；
（3）将氯化锂加到蒸馏水中搅拌溶解制成一定浓度的氯化锂溶液，再将氯化锂溶液喷洒到步骤（2）制备的产物中，初步搅拌使混合物混匀后，再转移至搅拌机中进行机械搅拌，搅拌一段时间后静置10min，随后离心分离，再加入氯化锂溶液继续机械搅拌一段时间，再次静置10min，重复三次后用蒸馏水洗涤数次，得到的产物在65℃下干燥；
（4）将步骤（3）中制备的产物装入坩埚中，然后放置于微波炉内微波处理，微波结束后，取出坩埚自然冷却至室温即可得到。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（1）中所述的混合酸溶液与膨润土的料液比为1：4-5。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（2）中所述的将酸化后的膨润土加到去离子水中，其中酸化膨润土与去离子水的料液比为1：5。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（2）中所述的氯化镍的添加量为酸性膨润土重量的20-22wt%。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（2）中所述的马弗炉的焙烧温度为200℃，升温速率为5℃/min，焙烧2h。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（3）中所述的锂离子的浓度为0.75mol/L，氯化锂与步骤（2）制备的产物的固液比为0.5g/mL。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（3）中所述的总的活化时间为4h。
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，步骤（4）中所述的微波功率为40w/g，处理时间为8min。
本发明的优点是：本发明通过先将膨润土原矿在活化前利用干法磨矿粉碎比湿法磨矿粉碎的能耗小，达到目标细度后对其进行酸活化时在混合酸溶液中充分溶胀且彻底反应，充分去除膨润土原矿中的金属氧化物和无机盐等杂质，提高膨润土和白度、纯度和提高离子交换性能，之后利用酸性膨润土通过微波加热干燥法负载镍离子，提高膨润土的催化性和活性，最后利用氯化锂改性，使锂离子快速的进入到膨润土八面晶格内，提高膨润土的电荷密度，高电荷的膨润土对有机物的吸附效果差，并且锂离子进入到八面体晶格内的迁移是不可逆的，因此利用微波加热使的锂化膨润土层间锂离子脱去水分进入蒙脱石晶层结构中，层间电荷逐渐下降，原先附着在硅氧烷表面的水分子得以挥发，锂离子的迁移使得原本由锂离子隔开的层间硅氧烷表面逐渐连接成片，进一步提升改性膨润土的吸附性能，本发明提供的膨润土加工方法简单，成本低，对有机物的吸附效果好，应用前景广，值得推广。
具体实施方式
一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，包括以下具体步骤：
（1）将膨润土原矿经转筒干燥机干燥至含水率在10%以下，冷却至室温后投放到雷蒙磨粉机中粉碎至160目，然后将硫酸和盐酸按照体积比3：1混合得到混合酸溶液，将混合酸溶液和粉碎的膨润土按照料液比为1：4混合经皮带机运输至活化池进行活化；
（2）活化结束后，将混合物用蒸馏水洗涤至呈中性，然后在105℃下烘干，冷却至室温后粉碎过200目筛，再将酸化后的膨润土按照料液比为1：5加到去离子水中，65℃下加热搅拌溶胀30min后加入酸性膨润土重量20wt%的氯化镍，搅拌浸渍3h，将得到的混合液转移至微波炉中，250W下微波加热6min，再将得到的产物转入马弗炉进行焙烧，以5℃/min升温速率升高到200℃，焙烧2h，冷却至室温后粉碎备用；
（3）将氯化锂加到蒸馏水中搅拌溶解制成锂离子的浓度为0.75mol/L的氯化锂溶液，再将氯化锂溶液按照固液比0.5g/mL喷洒到步骤（2）制备的产物中，初步搅拌使混合物混匀后，再转移至搅拌机中进行机械搅拌，搅拌一段时间后静置10min，随后离心分离，再加入氯化锂溶液继续机械搅拌一段时间，再次静置10min，重复三次后用蒸馏水洗涤数次，其中总活化时间为4h，得到的产物在65℃下干燥；
（4）将步骤（3）中制备的产物装入坩埚中，然后放置于微波炉内微波处理，微波功率为40w/g，处理时间为8min，微波结束后，取出坩埚自然冷却至室温即可得到。

Claims (8)

1.一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
（1）将膨润土原矿经转筒干燥机干燥至含水率在10%以下，冷却至室温后投放到雷蒙磨粉机中粉碎至160-200目，然后将硫酸和盐酸按照体积比3：1混合得到混合酸溶液，将混合酸溶液和粉碎的膨润土混合经皮带机运输至活化池进行活化；
（2）活化结束后，将混合物用蒸馏水洗涤至呈中性，然后在105℃下烘干，冷却至室温后粉碎过200目筛，再将酸化后的膨润土加到去离子水中，65℃下加热搅拌溶胀30min后加入氯化镍，搅拌浸渍3h，将得到的混合液转移至微波炉中，250W下微波加热6min，再将得到的产物转入马弗炉进行焙烧，冷却至室温后粉碎备用；
（3）将氯化锂加到蒸馏水中搅拌溶解制成一定浓度的氯化锂溶液，再将氯化锂溶液喷洒到步骤（2）制备的产物中，初步搅拌使混合物混匀后，再转移至搅拌机中进行机械搅拌，搅拌一段时间后静置10min，随后离心分离，再加入氯化锂溶液继续机械搅拌一段时间，再次静置10min，重复三次后用蒸馏水洗涤数次，得到的产物在65℃下干燥；
（4）将步骤（3）中制备的产物装入坩埚中，然后放置于微波炉内微波处理，微波结束后，取出坩埚自然冷却至室温即可得到。
2.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（1）中所述的混合酸溶液与膨润土的料液比为1：4-5。
3.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（2）中所述的将酸化后的膨润土加到去离子水中，其中酸化膨润土与去离子水的料液比为1：5。
4.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（2）中所述的氯化镍的添加量为酸性膨润土重量的20-22wt%。
5.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（2）中所述的马弗炉的焙烧温度为200℃，升温速率为5℃/min，焙烧2h。
6.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（3）中所述的锂离子的浓度为0.75mol/L，氯化锂与步骤（2）制备的产物的固液比为0.5g/mL。
7.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（3）中所述的总的活化时间为4h。
8.根据权利要求1所述的一种增加有机物吸附性能的膨润土加工方法，其特征在于，步骤（4）中所述的微波功率为40w/g，处理时间为8min。
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