專利名稱：采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑菌粉劑及其制備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是天然電氣石載錳無 機抑菌粉劑及其制備方法。
技術(shù)背景近年來，隨著國民經(jīng)濟的加速發(fā)展，工業(yè)廢水特別是硫酸鹽廢水的污 染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。我國的很多大城市地下水已經(jīng)受到了不同程度的硫酸鹽 污染。含硫酸鹽酸性廢水不經(jīng)處理直接排入水體將使受納水體酸化，降低水體pH值，危害水生生物，并產(chǎn)生潛在腐蝕性；這類酸性廢水也會破 壞土壤結(jié)構(gòu)，減少農(nóng)作物產(chǎn)量。硫酸鹽廢水潛伏周期長，雖然有自然還原 菌的活性，已經(jīng)成為油田生產(chǎn)的一個非常受觀注的問題。目前，抗菌劑的 種類大體上可分為無機系、有機系和天然生物系3大類 一、無機抗菌劑 通過將無機材料固有的穩(wěn)定性和抗菌成分的高效性、廣譜性相結(jié)合，成功 地克服了有機抗菌劑的缺點；無機抑菌劑和殺菌劑則是指以無機材料大部 分為天然或人工礦物材等料作為載體，載有具備一定抗菌能力的金屬元素 和金屬離子以及納米抑菌材料所研制而成的一種新型的無機抗菌劑。二、 有機抗菌劑的應(yīng)用已有相當(dāng)長的歷史，在選用有機抗菌劑時，除考慮其安 全性外，還存在耐熱性差、易分解和使用壽命短等問題；三、天然抗菌劑 主要以天然植物為提取物，資源浪費嚴(yán)重，推廣應(yīng)用有一定的困難。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有有機抗菌劑的安全性差，還存在耐熱性差、易分 解和使用壽命短；天然抗菌劑主要以天然植物為提取物，浪費資源，推廣 應(yīng)用有一定的困難的問題，而提供了一種采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原 菌的無機粉劑及制備方法。本發(fā)明的電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑由電氣石與高錳 酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物組成，按質(zhì)
量百分比電氣石為60 99.99%、-高錳酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀 固體和氯化錳固體的混合物為0.01 40%經(jīng)混合、烘干、研磨、煅燒和再 研磨制成。本發(fā)明的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑的制備方法的步驟如下步驟一、采用納米或亞微米電氣石，粒徑為50 800nm，按質(zhì)量百分 比取電氣石為60 99.99%放入去離子水中，在磁力攪拌器下進行攪拌； 步驟二、向步驟一中加入0.03mol/L硝酸鹽溶液，將pH值調(diào)整至4 8;步驟三、向步驟一、二中按質(zhì)量百分比添加0.01 40。/。的高錳酸鉀固 體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物，再加入固體聚乙 二醇分散劑，攪拌4 5個小時，聚乙二醇分散劑在體系中的終濃度為 1.5 2,5%;步驟四、對步驟三進行減壓抽濾分離，用去離子水清洗； 步驟五、將步驟四分離、清洗后的粉末放在恒溫干燥箱內(nèi)以90 110°C 進行烘干；步驟六、將步驟五烘干的粉末進行研磨，研磨后的粉末在200 800°C 煅燒2 4個小時，對煅燒后粉末再次進行研磨后，即獲得電氣石載錳的 無機抑硫酸鹽還原菌粉劑。電氣石礦物的化學(xué)成分非常復(fù)雜，直到20世紀(jì)50年代對其晶體結(jié)構(gòu) 確定后，才提出比較合理的結(jié)構(gòu)通式，其通式表示為 XY3Z6Si60"B03)3W4式中X主要由Na、 Ca或包括K，或者部分空位占 據(jù)；Y主要由Fe"和(或)Mg2、 Al"士Li+或Fe3+，通常還被癒2+和Mn3+ 占據(jù)；Z主要由Al3+、 F,或Cr"占據(jù)，也可能包括Mg2， V3+; W由 OH' 、 F、 O—2占據(jù)。X， Y， Z 3個位置的原子或離子種類不同時會影響 電氣石的顏色。電氣石晶體結(jié)構(gòu)屬于三方晶系，C^-R3m群，所以電氣 石為異極性礦物。電氣石作為一種新型環(huán)保材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明采用了粒徑為50 800nm的納米或亞微米的電氣石，用表面
改性和離子交換以及固相合成法載錳，不僅有效的提高了載錳量，而且提 高了硫酸鹽還原菌殺菌的效果。該無機抑菌劑具有電氣石本身能產(chǎn)生負(fù)離 子、電極性、自發(fā)極化效應(yīng)、壓電性和遠(yuǎn)紅外輻射特性，提高了接觸的表面積；同時具有其他抑菌劑不具有的抑菌功能，對大腸桿菌抑菌效果 100%;能有效的提高氧化還原電位，抑制硫酸鹽還原菌的活性，使之不 再進行硫酸鹽還原反應(yīng)，不再產(chǎn)生硫化氫氣體和硫化物；對硫酸鹽還原菌 的抑制率在100%，該抑菌粉劑添加到纖維紡織制品中，還廣泛適用于水 污染的治理和水體修復(fù)。本發(fā)明的抑菌粉劑安全，不存在耐熱性、易分解 和使用壽命短的問題；以及節(jié)省資源。對于減少硫酸鹽還原菌對油田生產(chǎn) 及經(jīng)濟效益方面，具有十分重要的意義。


圖l電氣石原樣示意圖，圖2是電氣石原樣的SEM圖，圖3是電氣 石原樣的AFM圖，圖4是電氣石載錳的樣品圖，圖5是電氣石載錳的SEM 的形貌品圖，圖6是電氣石載錳的紅外光譜圖，圖7是電氣石載錳的XRD 圖，圖8是電氣石載錳對硫酸鹽還原菌的活性的抑制圖。
具體實施方式
具體實施方式
一本實施方式的電氣石載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑 由電氣石與高錳酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物組成，按質(zhì)量百分比電氣石為60 99.99%、高錳酸鉀固體或氯化 錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為0.01 40%經(jīng)分離、清 洗、烘干、研磨、煅燒和再研磨制成。本實施方式的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑的制備 方法的步驟如下步驟一、采用納米或亞微米電氣石，粒徑為50 800nm，按質(zhì)量百分 比取電氣石為60 99.99%放入去離子水中，在磁力攪拌器下進行攪拌； 步驟二、向步驟一中加入0.03mol/L硝酸鹽溶液，將pH值調(diào)整至4 8;步驟三、向步驟一、二中按質(zhì)量百分比添加0.01 40%的高錳酸鉀固
體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物，再加入固體聚乙二醇分散劑，攪拌4 5個小時，聚乙二醇分散劑在體系中的終濃度為 1.5 2.5%;步驟四、對步驟三進行減壓抽濾分離，用去離子水清洗； 步驟五、將步驟四分離、清洗后的粉末放在恒溫干燥箱內(nèi)以90 11(TC 進行烘干；步驟六、將步驟五烘干的粉末在研缽內(nèi)進行10 30分鐘研磨，研磨 后的粉末放在馬釜爐內(nèi)，在爐溫200 80(TC條件下煅燒2 4個小時，對 煅燒后粉末再次進行10 30分鐘研磨后，即獲得電氣石載錳的無機抑硫 酸鹽還原菌粉劑。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑中，按質(zhì)量百分比電氣石為61%、高錳酸鉀 固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為39%制成。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑中，按質(zhì)量百分比電氣石為80%、高錳酸鉀 固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為20%制成。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑中，按質(zhì)量百分比電氣石為99.98%、高錳 酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物體為 0.02%制成。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑的制備方法的歩驟一中，電氣石的粒徑為 10 700nm。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑的制備方法的步驟一中，按質(zhì)量百分比取電氣石為70 95%。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑的制備方法的步驟三中，聚乙二醇分散劑在 體系中的終濃度為2%。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑的制備方法的步驟五中，粉末放在恒溫干燥箱內(nèi)以100 105-C進行烘干。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于電氣石 載錳無機抑硫酸鹽還原菌粉劑的制備方法的步驟六中，研磨后的粉末在400 750。C煅燒。
權(quán)利要求
1、 采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑，它由電氣石與高 錳酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物組成，按質(zhì)量百分比電氣石為60 99.99%、高錳酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸 鉀固體和氯化錳固體的混合物為0.01 40%經(jīng)混合、烘干、研磨、煅燒和再研磨制成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑，其特征在于按質(zhì)量百分比電氣石為61%、高錳酸鉀固體或氯化錳固 體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為39%制成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑，其特征在于按質(zhì)量百分比電氣石為80%、高錳酸鉀固體或氯化錳固 體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為20%制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑，其特征在于按質(zhì)量百分比電氣石為99.98%、高錳酸鉀固體或氯化 錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為0.02%制成。
5、 采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑的制備方法，其特征在于該制備方法的步驟如下步驟一、采用納米或亞微米電氣石，粒徑為50 800nm，按質(zhì)量百分 比取電氣石為60 99.99%放入去離子水中，在磁力攪拌器下進行攪拌；步驟二、向步驟一中加入0.03mol/L硝酸鹽溶液，將pH值調(diào)整至4 8;步驟三、向步驟一、二中按質(zhì)量百分比添加0.01 40%的高錳酸鉀固 體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物，再加入固體聚乙 二醇分散劑，攪拌4 5個小時，聚乙二醇分散劑在體系中的終濃度為 1.5 2.5%;步驟四、對步驟三進行減壓抽濾分離，用去離子水清洗；步驟五、將步驟四分離、清洗后的粉末放在恒溫干燥箱內(nèi)以90 11(TC 進行烘干； 步驟六、將步驟五烘干的粉末進行研磨，研磨后的粉末在200 800°C 煅燒2 4個小時，對煅燒后粉末再次進行研磨后，即獲得電氣石載錳的 無機抑硫酸鹽還原菌粉劑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑的制備方法，其特征在于步驟一中，電氣石的粒徑為10 700nm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑的制備方法，其特征在于步驟一中，按質(zhì)量百分比取電氣石為70 95%。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑的制備方法，其特征在于步驟三中，聚乙二醇分散劑在體系中的終濃 度為2%。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑的制備方法，其特征在于步驟五中，粉末放在恒溫干燥箱內(nèi)以100 105"C進行烘干。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機 粉劑的制備方法，其特征在于步驟六中，研磨后的粉末在400 75(TC煅燒o
全文摘要
采用電氣石載錳抑制硫酸鹽還原菌的無機粉劑及制備方法，它涉及抑菌劑及其制備方法。它解決了現(xiàn)有有機抗菌劑的安全性差，還存在耐熱性差、易分解和使用壽命短的問題。本發(fā)明按質(zhì)量百分比由電氣石為60～99.99％、高錳酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物為0.01～40％制成。制備方法為采用納米或亞微米電氣石放入去離子水中攪拌；添加硝酸鹽溶液；添加高錳酸鉀固體或氯化錳固體或高錳酸鉀固體和氯化錳固體的混合物和分散劑，攪拌；減壓抽慮分離，用去離子水清洗；將粉末進行烘干；將粉末進行研磨、煅燒后粉末再次進行研磨后得無機抑菌粉劑。本發(fā)明不僅有效的提高了載錳量，而且提高了抑菌劑的殺菌效果。
文檔編號A01N25/12GK101120682SQ200710072768
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者寧 侯, 王光玉, 郭靜波, 放 馬, 利 魏 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)