專利名稱：基于累托石的微球吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理材料技術(shù)領(lǐng)域，特指一種用于有機廢水處理和飲用水源水突發(fā)性有機污染物去除的微球狀吸附劑制備工藝。
背景技術(shù)：
累托石礦物材料是天然產(chǎn)物，與環(huán)境有很好的相容性，是一種頗有應用前景的環(huán)境材料，可作為吸附劑使用。與活性炭相比，累托石具有價廉、吸附能力強、來源豐富及可再生性等優(yōu)點。累托石的晶體結(jié)構(gòu)中含有較大的親水表面，在水溶液中顯示出良好的親水性和高度分散性。在廢水處理和原水突發(fā)性污染修復實踐中，為了提高累托石吸附有機物的能力，人們往往采用季銨鹽等對其進行有機化改性，制備成有機累托石。但這種有機累托石用于廢水處理和原水污染修復時，往往以膠體的形式高度分散在廢水中，不易與水分離，這限制了累托石的應用。因此，以累托石礦物材料為主要原料制備成型吸附劑，就成了人們的必然選擇。如中國專利01138359. 3 “用于廢水處理的累托石吸附劑及其生產(chǎn)方法”就是采用累托石礦物制備顆粒吸附劑的例證。該專利采用無機物(鋁鹽、鐵鹽或鋁鹽和鐵鹽的混合物)作交聯(lián)劑，在攪拌狀態(tài)下將交聯(lián)劑滴加到累托石懸浮液中，經(jīng)交聯(lián)反應、靜置、過濾、 干燥制得交聯(lián)累托石混合物，再添加成型劑造粒、焙燒制得累托石吸附劑。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的累托石成型吸附劑工藝復雜的缺點，本發(fā)明提供了一種基于累托石的微球吸附劑的制備方法，具有工藝簡單，成型吸附劑強度高的優(yōu)點。本發(fā)明的技術(shù)方案為基于累托石的微球吸附劑的制備方法，步驟為(1)稱取2 IOg的PVA和0. 05-0. 3g的海藻酸鈉于蒸餾水中，水浴加熱至完全溶解后冷卻，再加入0. 5 5g的HDTMA改性累托石，迅速攪拌使分散均勻，制得累托石/PVA 混合液；(2)稱取0. 1 1. 5g氯化鈣置于IOOmL的硼酸飽和溶液中，攪拌使完全溶解，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至7，制成交聯(lián)劑溶液；(3)利用針筒制粒器將步驟⑴中的累托石/PVA混合液滴入不斷攪拌下的交聯(lián)劑溶液中，待累托石/PVA混合液全部滴完后繼續(xù)攪拌0.證，再靜置得到固化成球的累托石/ PVA微球；(4)將累托石/PVA微球洗滌、真空干燥后得到基于累托石的微球吸附劑成品。所述的HDTMA改性累托石的制備方法為首先將淘洗后的累托石在105°C條件下烘干，隨后粉碎至粒徑< 60目，在蒸餾水中于室溫下振蕩2 池分散均勻，制備成5% wt 的累托石泥漿，再加入質(zhì)量濃度為的十六烷基三甲基溴化銨，繼續(xù)振蕩2 池后取出， 用超聲波強化反應5min，將反應后的累托石抽濾、洗滌、干燥即制得HDTMA改性累托石。本發(fā)明與專利01138359. 3 “用于廢水處理的累托石吸附劑及其生產(chǎn)方法”相比， 本發(fā)明采用的成型材料不同，造粒方法簡單，也不需要焙燒。所制得的微球吸附劑的機械強度與活性炭相當，使用后經(jīng)過焙燒法再生可重復使用而不破碎。
具體實施例方式本發(fā)明首先將淘洗后的累托石在105 °C條件下烘干，隨后將其粉碎，過60目篩。將過篩后的累托石移至一定量的蒸餾水中，放入恒溫水槽振蕩器中，在常溫下振蕩2 池，使其分散均勻，制備成濃度為5%的累托石泥漿，再向其中加入質(zhì)量濃度為的十六烷基三甲基溴化銨(HDTMA)，繼續(xù)振蕩2 池后取出，用超聲波強化反應5min，將反應后的累托石用真空泵進行抽濾，然后用蒸餾水進行淘洗，再進行抽濾，如此反復進行3次。最后將其放入烘箱，在85°C下烘干即制得HDTMA改性累托石。該微球吸附劑的制備方法為(1)稱取2 IOg PVA和0. 05-0. 3g海藻酸鈉置于50mL蒸餾水中，在100°C水浴鍋中加熱，并不斷攪拌，待其完全溶解后冷卻，向其中加入0. 5 5g HDTMA改性累托石，并迅速攪拌，使其在溶液中分散均勻，制得累托石/PVA混合液。(2)稱取0. 1 1.5g氯化鈣置于IOOmL硼酸飽和溶液中，并用磁力攪拌器攪拌，使之完全溶解，制成交聯(lián)劑溶液，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)其PH值至中性。(3)利用針筒制粒器可以直接采用大的注射針筒將步驟⑴中的累托石/PVA混合液緩慢均勻滴入不斷攪拌條件下的交聯(lián)劑溶液中。待累托石/PVA混合液全部滴下之后繼續(xù)攪拌0. 5h，再靜置，使其充分固化成球。(4)將成型的累托石/PVA微球用蒸餾水洗滌至中性，并將其置于真空干燥箱中， 于50°C下干燥Mh。實施例1:稱取2g PVA和0. 05g海藻酸鈉置于50mL蒸餾水中，在100°C水浴鍋中加熱，并不斷攪拌，待其完全溶解后冷卻，向其中加入0. 5g HDTMA改性累托石，并迅速攪拌，使其在溶液中分散均勻，制得累托石/PVA混合液。同時，稱取0. Ig氯化鈣放入IOOmL硼酸飽和溶液中，置于磁力攪拌器上攪拌，使之完全溶解，制備成交聯(lián)劑溶液，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)其PH 值至中性。利用針筒制粒器將上述累托石/PVA混合液緩慢均勻滴入不斷攪拌條件下的交聯(lián)劑溶液中。待累托石/PVA混合液全部滴下之后繼續(xù)攪拌0.證，再靜置，使其充分固化成球。最后將靜置后的累托石/PVA微球用蒸餾水洗滌至中性，并將其置于真空干燥箱中，于 50°C下干燥Mh。配制100mL、100mg/L的酸性橙II溶液，加入Ig按本實施例所述方法制得的微球吸附劑，在室溫下攪拌吸附Mh，吸附效率可達65%。實施例2 稱取IOg PVA和0. 3g海藻酸鈉置于50mL蒸餾水中，在100°C水浴鍋中加熱，并不斷攪拌，待其完全溶解后冷卻，向其中加入5g HDTMA改性累托石，并迅速攪拌，使其在溶液中分散均勻，制得累托石/PVA混合液。同時，稱取l.Og氯化鈣放入IOOmL硼酸飽和溶液中，置于磁力攪拌器上攪拌，使之完全溶解，制備成交聯(lián)劑溶液，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)其PH 值至中性。利用針筒制粒器將上述累托石/PVA混合液緩慢均勻滴入不斷攪拌條件下的交聯(lián)劑溶液中。待累托石/PVA混合液全部滴下之后繼續(xù)攪拌0.證，再靜置，使其充分固化成球。最后將靜置后的累托石/PVA微球用蒸餾水洗滌至中性，并將其置于真空干燥箱中，于50°C下干燥Mh。配制100mL、100mg/L的酸性橙II溶液，加入2g按本實施例所述方法制得的微球吸附劑，在室溫下攪拌吸附Mh，吸附效率可達72%。實施例3 稱取5g PVA和0. Ig海藻酸鈉置于50mL蒸餾水中，在100°C水浴鍋中加熱，并不斷攪拌，待其完全溶解后冷卻，向其中加入2g HDTMA改性累托石，并迅速攪拌，使其在溶液中分散均勻，制得累托石/PVA混合液。同時，稱取0.5g氯化鈣放入IOOmL飽和硼酸溶液中， 置于磁力攪拌器上攪拌，使之完全溶解，制備成交聯(lián)劑溶液，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)其PH值至中性。利用針筒制粒器將上述累托石/PVA混合液緩慢均勻滴入不斷攪拌條件下的交聯(lián)劑溶液中。待累托石/PVA混合液全部滴下之后繼續(xù)攪拌0.證，再靜置，使其充分固化成球。 最后將靜置后的累托石/PVA微球用蒸餾水洗滌至中性，并將其置于真空干燥箱中，于50°C 下干燥Mh。配制100mL、100mg/L的酸性橙II溶液，加入Ig按本實施例所述方法制得的微球吸附劑，在室溫下攪拌吸附Mh，吸附效率可達99%。實施例4 稱取4. 5g PVA和0. 15g海藻酸鈉置于50mL蒸餾水中，在100°C水浴鍋中加熱，并不斷攪拌，待其完全溶解后冷卻，向其中加入2. 5g HDTMA改性累托石，并迅速攪拌，使其在溶液中分散均勻，制得累托石/PVA混合液。同時，稱取0. 5g氯化鈣放入IOOmL硼酸飽和溶液中，置于磁力攪拌器上攪拌，使之完全溶解，制備成交聯(lián)劑溶液，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)其 PH值至中性。利用針筒制粒器將上述累托石/PVA混合液緩慢均勻滴入不斷攪拌條件下的交聯(lián)劑溶液中。待累托石/PVA混合液全部滴下之后繼續(xù)攪拌0.證，再靜置，使其充分固化成球。最后將靜置后的累托石/PVA微球用蒸餾水洗滌至中性，并將其置于真空干燥箱中， 于50°C下干燥Mh。配制100mL、10mg/L的菲溶液，加入2g按本實施例所述方法制得的微球吸附劑，在室溫下攪拌吸附10h，吸附效率可達95%。以上所述實施例僅用于說明本發(fā)明技術(shù)方案，并不用于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.基于累托石的微球吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟為(1)稱取2 IOg的PVA和0.05 0. 3g的海藻酸鈉于蒸餾水中，水浴加熱至完全溶解后冷卻，再加入0. 5 5g的HDTMA改性累托石，迅速攪拌使分散均勻，制得累托石/PVA混合液；(2)稱取0.1 1. 5g氯化鈣置于IOOmL的硼酸飽和溶液中，攪拌使完全溶解，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至7，制成交聯(lián)劑溶液；(3)利用針筒制粒器將步驟(1)中的累托石/PVA混合液滴入不斷攪拌下的交聯(lián)劑溶液中，待累托石/PVA混合液全部滴完后繼續(xù)攪拌0. 5h,再靜置得到固化成球的累托石/PVA 微球；(4)將累托石/PVA微球洗滌、真空干燥后得到基于累托石的微球吸附劑成品。
2.如權(quán)利要求1所述的基于累托石的微球吸附劑的制備方法，其特征在于，所述的 HDTMA改性累托石的制備方法為首先將淘洗后的累托石在105°C條件下烘干，隨后粉碎至粒徑< 60目，在蒸餾水中，于室溫下振蕩2 池分散均勻，制備成5% wt的累托石泥漿，再加入質(zhì)量濃度為1 %的十六烷基三甲基溴化銨，繼續(xù)振蕩2 池后取出，用超聲波強化反應 5min，將反應后的累托石抽濾、洗滌、干燥即制得HDTMA改性累托石。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于累托石的微球吸附劑的制備方法，稱取2-10g的PVA和0.05-0.3g的海藻酸鈉于蒸餾水中，水浴加熱至完全溶解后冷卻，再加入0.5-5g的HDTMA改性累托石，迅速攪拌使分散均勻，制得累托石/PVA混合液；稱取0.1-1.5g氯化鈣置于100ml的硼酸飽和溶液中，攪拌使完全溶解，并用無水碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至7，制成交聯(lián)劑溶液；利用針筒制粒器將累托石/PVA混合液滴入不斷攪拌下的交聯(lián)劑溶液中，待累托石/PVA混合液全部滴完后繼續(xù)攪拌0.5h，再靜置得到固化成球的累托石/PVA微球；經(jīng)洗滌、真空干燥后得到成品基于累托石的微球吸附劑。本發(fā)明具有工藝簡單，成型吸附劑強度高的優(yōu)點。
文檔編號B01J20/30GK102302924SQ20111023732
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者呂華, 呂錫武, 周新宇, 唐玉斌, 張東, 王新剛, 王紹祥, 申一塵, 陳芳艷 申請人:江蘇科技大學