[發(fā)明專利]一種無機改性膨潤土除鉻劑的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710010822.8
• 申請日: 2007-04-03
• 公開（公告）號: CN101073763A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 王立東;楊維
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司
• 代理人: 王德榮

技術領域

本發(fā)明涉及一種無機吸附劑的制造方法，特別是涉及一種無機鹽為改性劑對鈣基膨潤土進行加碳焙燒改性的方法。

背景技術

目前，公知的膨潤土無機改性方法主要有酸改性、鹽改性、焙燒改性等。經過無機改性的膨潤土可以作為吸附劑應用于無機或有機污染的水體和土壤中，其成本低廉，比活性炭吸附劑有更大的價格優(yōu)勢，但通過以上無機改性方法制備的膨潤土吸附劑會產生難于沉降的懸浮物，增大水處理后固液分離操作難度。同時，對于毒性高出Cr(III)百倍的Cr(VI)等污染物去除效果欠佳，且存在二次污染等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種無機鹽為改性劑對鈣基膨潤土進行加碳焙燒改性的方法，該方法先將膨潤土原礦經過水洗提純、烘干、粉碎，得精制鈣基膨潤土，再將鈣基膨潤土和一種無機鹽在一定溫度、一定時間下進行加碳焙燒改性，本發(fā)明制得的除鉻劑具有良好的吸附性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種無機改性膨潤土除鉻劑的制造方法，該方法包括如下步驟：1)將鈣基膨潤土原礦水洗提純、烘干、粉碎，得精制鈣基膨潤土；2)配制質量濃度為5～30％的無機鹽溶液Al₂(SO₄)₃；3)將過100～200目篩的活性炭、無機鹽溶液Al₂(SO₄)₃和精制鈣基膨潤土混合，攪拌5～15min，靜置10～30min；4)將靜置后的混合物放入馬弗爐中，以10～30℃/min速率升高到360～420℃，在該溫度下焙燒1～2h；5)利用粉碎機粉碎，即可得到所需粒徑的除鉻劑產品。

如上所述的一種無機改性膨潤土除鉻劑的制造方法，其烘干是在溫度為85～105℃下進行。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

1.本發(fā)明的除鉻劑具有對鉻(VI)去除率較高，固液分離容易，無二次污染；其反應原料低廉易得，制備方法步驟少，操作安全，能耗小，周期短。

2.本發(fā)明的除鉻劑對Cr(VI)的去除主要以表面絡合作用和靜電吸附作用為主，被吸附的Cr(VI)污染物將非常穩(wěn)定，不易再活化形成二次污染。

具體實施方式

先將膨潤土原礦水洗提純、烘干、粉碎，得精制鈣基膨潤土，將過100～200目篩的活性炭、可溶性鹽溶液和精制鈣基膨潤土按相應比例混合，攪拌5～15min，靜置10～30min，最后將靜置后的混合物放入馬弗爐中逐漸升高溫度到360～420℃下焙燒1～2h，再經粉碎機粉碎即可得到所需粒徑的本發(fā)明除鉻劑產品。

本發(fā)明的焙燒時間的確定是以去除鈣基膨潤土表面水、結合水及空隙中的雜質為原則，焙燒時間過長，會使膨潤土片狀結構燒結、堆積，反而降低了孔隙率和孔徑，吸附性能降低，又增加處理成本，因此確定焙燒時間為1～2h。

本發(fā)明中涉及在不同溫度下焙燒鈣基膨潤土，可以先后失去表面水、水化水和骨架中的結合水，增大比表面積，減小水膜對Cr(VI)的吸附阻力。在360～420℃時焙燒鈣基膨潤土既驅除了結構通道中的表面水，又不致破壞骨架結構，吸附性能提高；超過360～420℃時，將逐漸失去結合水，OH-結構骨架破裂，有利吸附的構造破壞。因此，焙燒溫度最好的是360～420℃。

本發(fā)明中涉及的無機鹽作為一種改性劑，提供的Al³⁺交換了鈣基膨潤土中的低價陽離子，降低了蒙脫石晶格間負電荷，從而降低了膨潤土對Cr(VI)陰離子靜電斥力。同時，無機鹽作為電解質，在改性膨潤土與Cr(VI)陰離子間起到橋聯(lián)作用。考慮去除效果、成本等因素，因此，無機鹽投加量最好的是每100g鈣基膨潤土投加5～30g。

本發(fā)明涉及的活性炭在高溫下被水蒸氣和氧氣氧化，發(fā)生一系列的反應，產生CO、CO₂、H₂等氣體，這些氣體高溫膨脹逸出時，在膨潤土中產生很小的孔隙，進一步增大膨潤土的比表面積，吸附性能得到提高。同時，加活性炭焙燒制備的吸附劑水處理后只需短時間靜置便能實現(xiàn)固液分離，解決了傳統(tǒng)改性方法水處理后固液分離難度大的難題。但當活性炭含量過高時，會使膨潤土孔徑變大，結構疏松易碎，對Cr(VI)吸附性能降低。最好活性炭投加量是每100g鈣基膨潤土投加1～5g。

通過下面實施例對本發(fā)明進行進一步說明。