[發明專利]一種塑料骨架型膨潤土復合吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200710035221.2
• 申請日: 2007-06-21
• 公開（公告）號: CN101073764A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 馬少健;莫偉;蘇秀娟;胡治流;林美群;王桂芳;楊金林;楊梅金
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/12;C02F1/28
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司
• 代理人: 黃永校

一、技術領域

本發明涉及一種適用于水和廢水處理的吸附劑，特別是一種塑料骨架型膨潤土復合吸附劑。

二、背景技術

膨潤土是以蒙脫石為主要成份的黏土巖，其礦物成份和結構使其表現出許多優異的特殊性能，有“萬能黏土”之稱。它應用領域廣泛，近年來，隨著環境保護的不斷加強，為降低環境治理成本，全世界高度重視膨潤土作為水和廢水處理吸附材料的開發與應用。膨潤土作為水和廢水處理吸附材料的基礎是其優異的吸附和陽離子交換性能，并且來源廣泛，價格便宜，可望取代價格昂貴的活性炭吸附材料。但是，許多研究已表明，膨潤土作為水和廢水處理的吸附材料，或在水環境使用的材料，由于其天然的膨脹性、分散性、懸浮性，使得膨潤土遇水易分散漿化，后續的固液分離困難，并且難以回收再用，因此，制約了膨潤土作為水和廢水處理吸附材料的工業化應用，許多膨潤土吸附產品只能停留在實驗室研究階段。

膨潤土作為水和廢水處理吸附材料使用時，主要包括天然膨潤土、改性膨潤土和復合膨潤土三大類。天然膨潤土一般可用于處理污染程度較低的廢水。改性膨潤土和復合膨潤土是為了提高膨潤土的吸附處理效率或針對不同污染物處理需要對天然膨潤土進行加工處理后的膨潤土產品。改性膨潤土一般可通過酸化法、氧化法、還原法、焙燒法以及氫化法等活化方法制得，或通過引入無機或有機化合物制得。復合膨潤土是通過加入新的物質，同時發揮各個物質成份作用的膨潤土產品。許多情況下，人們并沒有將改性膨潤土和復合膨潤土絕然分開，而是兩者通用。我國有關改性或復合膨潤土專利較多，如專利“一種鈉基膨潤土礦物復合水處理劑及其制備和應用”(專利號200410067506.0)，“一種天然膨潤土污水處理材料的制備方法”(專利號00123368.8)，“一種陽-非離子有機膨潤土廢水處理材料的制備方法”(專利號200310122774.3)，“一種無機-有機復合膨潤土廢水處理材料的制備方法”(專利號200410018109.4)，“膨潤土復合凈水劑(一型)的制備方法”(專利號89109200.5)，“膨潤土吸附劑的生產工藝”(專利號96122367.7)，“一種改性膨潤土除鉻劑及其制造方法”(專利號200510021343.7)，“用于水處理的膨潤土基復合材料及其制備方法”(專利號200510036985.4)，“水處理用鐵鎳改性膨潤土及其制備方法”(專利號200610046853.4)，“用于凈水的膨潤土及其制備方法”(專利號200610014052.X)，等等。這些專利技術主要是通過改性或復合方式提高膨潤土在水處理中的效率和選擇性。

但是，這些專利技術存在著使用大量化學藥劑，在溶液環境下制備容易產生二次污染，制備過程比較復雜(包括干燥、混合、反應、陳化、過濾等)，制備時間長，一般需幾個小時，甚至幾十個小時。造成制備效率低、成本高，難以推廣應用等問題。

三、發明內容

本發明的目的主要是針對上述膨潤土吸附劑存在的問題，提供一種遇水不分散漿化，易于固液分離，制備簡單，且具有高強度、高孔隙率、高吸附活性、易于回收再生的塑料骨架型膨潤土復合吸附劑。

本發明通過以下技術方案實現，所述技術方案包括以下步驟：

(1)配料：將干燥后的天然膨潤土或改性膨潤土45～80wt％，熱塑性高分子聚合物20～40wt％，輔助選擇性吸附原料0～30wt％，發泡造孔原料0～10wt％的比例進行配料。

(2)混料：按所述比例先將干燥后的天然膨潤土或改性膨潤土和輔助選擇性吸附原料在高速混合機內混合15～30分鐘，然后再加入熱塑性高分子聚合物混合15～20分鐘，最后加入發泡造孔原料繼續混合5～10分鐘，即可出料。

(3)塑化擠出：將所述混料加入到雙螺桿塑料擠出機進行塑化擠出，控制擠出機各區段的工作溫度為：輸送段160～190℃，塑化段180～200℃，熔融段200～220℃，擠出段200～230℃，主機螺桿轉速設定為40～200轉/分，得到直徑為2～5mm的細條狀產物，將該產物放入水槽冷卻。

(4)干燥：將冷卻后的細條狀產物自然干燥或用熱風干燥，干燥溫度控制在熱塑性高分子聚合物軟化溫度以下。

(5)切粒：將干燥后的細條狀產物采用自動切粒機切粒，得到粒狀產物。

其中，所述的膨潤土為天然膨潤土或改性膨潤土。

所述的熱塑性高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種或幾種組合。

所述的輔助選擇性吸附原料為粉煤灰、木炭、活性碳、鋼渣、高爐渣、硅藻土、麥飯石、沸石、煤矸石中的一種或幾種組合。