[發(fā)明專利]一種選擇性吸附鈣鎂離子的凹凸棒土濾料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201019026073.7
• 申請(qǐng)日: 2010-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN101757890A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳長(zhǎng)毅;楊和軍;畢少東;彭順銀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮安金雨陽(yáng)環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/16
• 分類號(hào): B01J20/16;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種選擇性吸附鈣鎂離子的凹凸棒土濾料的制備方法，該制備方法得到的凹凸棒土濾料在水處理系統(tǒng)中能吸附水中大量的鈣鎂離子和重金屬離子以及脫色去味，可替代人工合成的鈉離子交換樹脂和活性炭。?

背景技術(shù)

水處理系統(tǒng)中采用活性炭和鈉離子交換樹脂對(duì)水進(jìn)行預(yù)處理。活性炭可以吸附水中的有機(jī)物、顏色和氣味，鈉離??子交換樹脂可以用鈉離子交換水中的鈣鎂離子，降低水的硬度。人工合成的離子交換樹脂，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣，污染環(huán)境，樹脂失效后既不能降解，又不能回收再利用，對(duì)環(huán)境造成新的污染。?

凹凸棒土又名坡縷石或坡縷縞石，是一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物。其理想分子式為：(Mg，Al，F(xiàn)e)5Si8O20(HO)2(OH2)4？4H2O，理論化學(xué)成分為：SiO256.96％；(Mg，Al，F(xiàn)e)O?23.83％；H2O?19.21％。凹凸?棒石粘土(別稱凹土、漂白土、白土、山軟木等)具有特殊的纖維結(jié)構(gòu)、不同尋常的膠體和吸附性能，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，有“千土之王”、“萬(wàn)用之土”等美譽(yù)。?

我國(guó)凹凸棒土資源豐富，僅江蘇盱眙縣現(xiàn)有凹凸棒土儲(chǔ)量就有6700萬(wàn)噸，約占我國(guó)凹凸棒土總量的70％。凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石為主要組成部分的一種粘土礦，其集合體為土狀塊體構(gòu)造，顏色為灰白色、青灰、微黃或淺綠，油脂光澤，比重輕(2.0～2.3g/cm3)，摩氏硬度2-3級(jí)，潮濕時(shí)呈粘性和可塑性，干燥收縮小，且不產(chǎn)生龜裂，吸水性強(qiáng)，可達(dá)到150％以上，PH值為8.5±1，由于內(nèi)部多孔道，比表面積可達(dá)500m2/g以上，大部份的陽(yáng)離子、水分子和一定大小的有機(jī)分子均可直接被吸附進(jìn)孔道中，電化學(xué)性能穩(wěn)定，不易被電解質(zhì)所絮凝，在高溫和鹽水中穩(wěn)定性良好。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種選擇性吸附鈣鎂離子的凹凸棒土濾料的制備方法，通過(guò)該制備方法得到的凹凸棒土顆粒濾料用于水處理系統(tǒng)，能有效吸附水中大量的鈣鎂離子和重金屬離子以及脫色去味，可替代人工合成的鈉離子交換樹脂和活性炭，適用于食品、制藥、化工、電子及醫(yī)院用水和生活飲用水的軟化和凈化處理。?

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：以凹凸棒土為原料，經(jīng)浸泡、混勻、滾壓、研磨、造粒、煅燒得半成品，用氯銨或碳銨等?溶液對(duì)半成品進(jìn)行改性活化，得到選擇性吸附鈣鎂離子的凹凸棒土濾料。?

該制備方法的具體步驟如下：?

(1)浸泡：采用軟化水對(duì)凹凸棒土進(jìn)行浸泡，其質(zhì)量比為1∶2-3，浸泡時(shí)間20-26小時(shí)；?

(2)混勻：被浸泡的凹凸棒土瀝水后采用攪拌機(jī)攪拌均勻；?

(3)滾壓：采用壓縮比為1∶3的滾壓機(jī)對(duì)被混勻的凹凸棒土進(jìn)行滾壓；?

(4)研磨：采用研磨機(jī)對(duì)滾壓后的凹凸棒土進(jìn)行研磨得到170-230目的凹凸棒土；?

(5)造粒：采用造粒機(jī)對(duì)研磨后的凹凸棒土進(jìn)行造粒，得到粒徑0.15-2.0mm的粒料；?

(6)煅燒：粒料在煅燒爐中480-560℃煅燒3-5小時(shí)，得半成品；?

(7)活化：用氯銨或碳銨溶液對(duì)半成品進(jìn)行改性活化，得到選擇性吸附鈣鎂離子的凹凸棒土濾料；其中，氯銨活化處理方式：用3mol/L?NH4Cl溶液在常溫下浸泡半成品3-5小時(shí)，溶液用量10ml/g土，用離心機(jī)分離，再用純水沖洗至洗液pH值達(dá)到7-7.5；其中，碳銨活化處理方式：用1mol/L(NH4)2CO3溶液在常溫下浸泡3-5小時(shí)，溶液用量10ml/g土，用離心機(jī)分離，再用純水沖洗至洗液pH值達(dá)?到7-7.5。?

通過(guò)該制備方法得到的選擇性吸附鈣鎂離子的凹凸棒土濾料由以下方法對(duì)濾料進(jìn)行再生處理：采用飽和NaCl溶液對(duì)吸附能力降低后的濾料進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間8-10小時(shí)，單位濾料用NaCl量為0.18kg/kg土。?

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

1、能有效去除水中大量的鈣鎂離子和重金屬離子以及脫色去味，可替代人工合成的鈉離子交換樹脂和活性炭。?

2、凹凸棒土不含對(duì)人體有害的物質(zhì)，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，失效的顆粒濾料可再生重復(fù)循環(huán)使用，徹底失效的濾料可粉碎用于生產(chǎn)飼料和肥料。?

3、本發(fā)明利用當(dāng)?shù)刎S富的凹凸棒土資源，提高資源的利用價(jià)值和利用效率。?

4、本發(fā)明的凹凸棒土濾料比表面積大，吸附性強(qiáng)，截污能力大，不但能有效去除水中鈣鎂離子、顏色和氣味，還能去除水中重金屬離子。?

5、煅燒在確保不破壞凹凸棒土的晶體形狀時(shí)增加凹凸棒土硬度，去除雜質(zhì)，打開孔徑，提高濾料質(zhì)量。?