CN111659344A - 一种改性凹凸棒土吸附剂及其生产工艺 - Google Patents
一种改性凹凸棒土吸附剂及其生产工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，取精制凹凸棒土放置于焙烧炉内，再温度为350‑450℃的条件下进行焙烧，且焙烧时间不少于1h；焙烧后的精制凹凸棒土加入甲苯中，再采用超声分散，得到混合溶液；然后在真空环境中，将精制凹凸棒土和甲苯混合溶液加热，加热至120‑140℃，然后再加入氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌器搅拌均匀，去除溶液中液体，真空干燥，干燥后粉碎，制得复合纳米材料，将制得复合纳米材料完全浸泡在浓度为3％‑5％的硫酸溶液中，使用烘干箱烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂；具有极好吸附性能，生产方便，可作为工业废水处理剂，能够捕获水体中的多种金属离子，处理方法简单，且不增加设备及工艺，极大地降低处理工业废水的成本。
Description
技术领域
本发明属于凹凸棒土吸附剂领域，更具体地说，尤其涉及一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺。同时，本发明还涉及一种改性凹凸棒土吸附剂。
背景技术
工业废水不达标排放是导致环境污染的一大原因，由于处理成本高，许多小企业会乱排乱放，凹凸棒土是一种具有层链状结构的含水富镁铝的硅酸盐矿物，属天然纳米材料。凹土拥有巨大的比表面积，有较强的离子交换能力、吸附容量和脱色能力。已有研究指出纳米粘土对多种金属离子、染料、部分有机物和微生物均有优异的吸附效果，成本低，再生简单，在废水处理上有广阔的应用前景。
废水综合治理方法有很多，如化学法、离子交换法、电渗析法、电解法等，采用这些方法往往使工业废水处理工艺流程长，占地多，投资大，能源消耗大，运行管理难度大，工人劳动强度大，运行成本高，还不能保证废水处理稳定地运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性凹凸棒土吸附剂及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，包括如下步骤：
S1、取凹凸棒土并通过100目筛滤下杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5次，使用ph为3-4的稀盐酸活化，活化时间为3-5h，然后过滤，并在150-180℃的条件下热处理1-2h，热处理完成后自然冷却，冷却后粉碎、过筛，制成精制凹凸棒土；
S2、取精制凹凸棒土放置于焙烧炉内，再温度为350-450℃的条件下进行焙烧，且焙烧时间不少于1h；
S3、焙烧后的精制凹凸棒土加入甲苯中，再采用超声分散，得到混合溶液；然后在真空环境中，将精制凹凸棒土和甲苯混合溶液加热，加热至120-140℃，然后再加入氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌器搅拌均匀，去除溶液中液体，真空干燥，干燥后粉碎，制得复合纳米材料；
S4、将制得复合纳米材料完全浸泡在浓度为3％-5％的硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应40-50h，其中水浴箱内温度为50-60℃；
S5、将S4中处理后的后的复合纳米材料通过过滤水洗至中性，并使用烘干箱烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂。
优选的，S1中使用蒸馏水冲洗过筛后的凹凸棒土，冲洗后测试ph值，直至酸碱度为中性。
优选的，S1中使用蒸馏水冲洗后进行烘干，避免凹凸棒土中的水影响活化用稀盐酸的浓度。
优选的，制备过程中使用的焙烧炉、搅拌器、筛网和水浴箱均使用蒸馏水清洗2-3次，直至清洗后的水的ph＝7。
一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺制备的吸附剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有极好吸附性能，生产方便，可作为工业废水处理剂，能够捕获水体中的多种金属离子，处理方法简单，且不增加设备及工艺，极大地降低处理工业废水的成本；
本改性凹凸棒土吸附剂处理彻底，无二次污染的问题，降低人工劳动强度，节省污水处理成本，创造了可观的经济效益和良好的社会效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，包括如下步骤：
S1、取凹凸棒土并通过100目筛滤下杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5次，使用ph为3-4的稀盐酸活化，活化时间为3h，然后过滤，并在150℃的条件下热处理1h，热处理完成后自然冷却，冷却后粉碎、过筛，制成精制凹凸棒土，S1中使用蒸馏水冲洗过筛后的凹凸棒土，冲洗后测试ph值，直至酸碱度为中性，S1中使用蒸馏水冲洗后进行烘干，避免凹凸棒土中的水影响活化用稀盐酸的浓度；
S2、取精制凹凸棒土放置于焙烧炉内，再温度为350-450℃的条件下进行焙烧，且焙烧时间不少于1h；
S3、焙烧后的精制凹凸棒土加入甲苯中，再采用超声分散，得到混合溶液；然后在真空环境中，将精制凹凸棒土和甲苯混合溶液加热，加热至120-140℃，然后再加入氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌器搅拌均匀，去除溶液中液体，真空干燥，干燥后粉碎，制得复合纳米材料；
S4、将制得复合纳米材料完全浸泡在浓度为3％-5％的硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应40-50h，其中水浴箱内温度为50-60℃；
S5、将S4中处理后的后的复合纳米材料通过过滤水洗至中性，并使用烘干箱烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂；
制备过程中使用的焙烧炉、搅拌器、筛网和水浴箱均使用蒸馏水清洗2-3次，直至清洗后的水的ph＝7。
本发明还提供了一种一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺制备的吸附剂。
实施例2
一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，包括如下步骤：
S1、取凹凸棒土并通过100目筛滤下杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5次，使用ph为3-4的稀盐酸活化，活化时间为4h，然后过滤，并在165℃的条件下热处理1.5h，热处理完成后自然冷却，冷却后粉碎、过筛，制成精制凹凸棒土，S1中使用蒸馏水冲洗过筛后的凹凸棒土，冲洗后测试ph值，直至酸碱度为中性，S1中使用蒸馏水冲洗后进行烘干，避免凹凸棒土中的水影响活化用稀盐酸的浓度；
S2、取精制凹凸棒土放置于焙烧炉内，再温度为350-450℃的条件下进行焙烧，且焙烧时间不少于1h；
S3、焙烧后的精制凹凸棒土加入甲苯中，再采用超声分散，得到混合溶液；然后在真空环境中，将精制凹凸棒土和甲苯混合溶液加热，加热至120-140℃，然后再加入氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌器搅拌均匀，去除溶液中液体，真空干燥，干燥后粉碎，制得复合纳米材料；
S4、将制得复合纳米材料完全浸泡在浓度为3％-5％的硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应40-50h，其中水浴箱内温度为50-60℃；
S5、将S4中处理后的后的复合纳米材料通过过滤水洗至中性，并使用烘干箱烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂；
制备过程中使用的焙烧炉、搅拌器、筛网和水浴箱均使用蒸馏水清洗2-3次，直至清洗后的水的ph＝7。
本发明还提供了一种一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺制备的吸附剂。
实施例3
一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，包括如下步骤：
S1、取凹凸棒土并通过100目筛滤下杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5次，使用ph为4的稀盐酸活化，活化时间为5h，然后过滤，并在180℃的条件下热处理1-2h，热处理完成后自然冷却，冷却后粉碎、过筛，制成精制凹凸棒土，S1中使用蒸馏水冲洗过筛后的凹凸棒土，冲洗后测试ph值，直至酸碱度为中性，S1中使用蒸馏水冲洗后进行烘干，避免凹凸棒土中的水影响活化用稀盐酸的浓度；
S2、取精制凹凸棒土放置于焙烧炉内，再温度为350-450℃的条件下进行焙烧，且焙烧时间不少于1h；
S3、焙烧后的精制凹凸棒土加入甲苯中，再采用超声分散，得到混合溶液；然后在真空环境中，将精制凹凸棒土和甲苯混合溶液加热，加热至120-140℃，然后再加入氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌器搅拌均匀，去除溶液中液体，真空干燥，干燥后粉碎，制得复合纳米材料；
S4、将制得复合纳米材料完全浸泡在浓度为3％-5％的硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应40-50h，其中水浴箱内温度为50-60℃；
S5、将S4中处理后的后的复合纳米材料通过过滤水洗至中性，并使用烘干箱烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂；
制备过程中使用的焙烧炉、搅拌器、筛网和水浴箱均使用蒸馏水清洗2-3次，直至清洗后的水的ph＝7。
本发明还提供了一种一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺制备的吸附剂。
本发明与常规污水重金属处理相比，改性凹凸棒土吸附剂具有极好吸附性能，生产方便，可作为工业废水处理剂，能够捕获水体中的多种金属离子，处理方法简单，且不增加设备及工艺，极大地降低处理工业废水的成本。
本改性凹凸棒土吸附剂处理彻底，无二次污染的问题，降低人工劳动强度，节省污水处理成本，创造了可观的经济效益和良好的社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、取凹凸棒土并通过100目筛滤下杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5次，使用ph为3-4的稀盐酸活化，活化时间为3-5h，然后过滤，并在150-180℃的条件下热处理1-2h，热处理完成后自然冷却，冷却后粉碎、过筛，制成精制凹凸棒土；
S2、取精制凹凸棒土放置于焙烧炉内，再温度为350-450℃的条件下进行焙烧，且焙烧时间不少于1h；
S3、焙烧后的精制凹凸棒土加入甲苯中，再采用超声分散，得到混合溶液；然后在真空环境中，将精制凹凸棒土和甲苯混合溶液加热，加热至120-140℃，然后再加入氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌器搅拌均匀，去除溶液中液体，真空干燥，干燥后粉碎，制得复合纳米材料；
S4、将制得复合纳米材料完全浸泡在浓度为3％-5％的硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应40-50h，其中水浴箱内温度为50-60℃；
S5、将S4中处理后的后的复合纳米材料通过过滤水洗至中性，并使用烘干箱烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，其特征在于：S1中使用蒸馏水冲洗过筛后的凹凸棒土，冲洗后测试ph值，直至酸碱度为中性。
3.根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，其特征在于：S1中使用蒸馏水冲洗后进行烘干，避免凹凸棒土中的水影响活化用稀盐酸的浓度。
4.根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺，其特征在于：制备过程中使用的焙烧炉、搅拌器、筛网和水浴箱均使用蒸馏水清洗2-3次，直至清洗后的水的ph＝7。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的改性凹凸棒土吸附剂的生产工艺制备的吸附剂。
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