[發(fā)明專利]一種硫胺素改性膨潤(rùn)土的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210368055.9
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN102874824A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵紅;曹寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B33/40
• 分類號(hào): C01B33/40
• 代理公司: 沈陽(yáng)技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膨潤(rùn)土的制備方法，特別是涉及一種硫胺素改性膨潤(rùn)土的制備方法。

背景技術(shù)

膨潤(rùn)土是一種在自然界分布較為廣泛的粘土類礦物，屬非金屬礦產(chǎn)。中國(guó)的膨潤(rùn)土礦資源非常豐富，儲(chǔ)量居世界首位，占世界總量的60%，預(yù)測(cè)資源量在70億t以上，并以分布廣、埋藏淺、易采掘及品種齊全為特點(diǎn)。膨潤(rùn)土及其提純改型產(chǎn)品都不同程度地具有一些優(yōu)越的特性，這些特性主要有膨脹性、親水性(或親油性，如有機(jī)膨潤(rùn)土)、吸附性、陽(yáng)離子交換性、催化活性、分散性、懸浮性、粘接性、觸變性、穩(wěn)定性、無(wú)毒性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)膨潤(rùn)土結(jié)晶特性和物理化學(xué)性質(zhì)的了解逐漸加深，膨潤(rùn)土在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究方面的使用日益廣泛。它作為粘結(jié)劑、懸浮劑、增稠劑、觸變劑、絮凝劑、穩(wěn)定劑、凈化脫色劑、充填劑、催化劑以及催化劑載體在冶金、機(jī)械鑄造、鉆探、石油化工、輕工、農(nóng)林牧、建筑工程、環(huán)保等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用前景。特別是膨潤(rùn)土帶電性和較大的比表面積使其具有較強(qiáng)的吸附性，因此膨潤(rùn)土具有良好的離子交換能力和吸附性能，可用于多種污染物的去除。但是天然膨潤(rùn)土中由于表面硅氧結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的親水性和層間大量可交換性陽(yáng)離子的水解，使其表面通常存在一層薄的水膜，而限制了在水溶液中的應(yīng)用；此外，膨潤(rùn)土固液分離速度慢，絮凝物脫水效果差，也影響了其實(shí)際應(yīng)用。為了滿足某種需要或?yàn)榱颂岣吲驖?rùn)土的使用效果，獲得具有實(shí)用性的高性能膨潤(rùn)土，在一定條件下，人為地在膨潤(rùn)土中引進(jìn)一些無(wú)機(jī)離子或(和)有機(jī)化合物，使膨潤(rùn)土的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，達(dá)到對(duì)膨潤(rùn)土改型的目的。目前，對(duì)膨潤(rùn)土的改性研究主要集中于以下幾方面：

?(1)?無(wú)機(jī)改性

單柱金屬柱撐無(wú)機(jī)改性：當(dāng)蒙脫石的層間電荷固定時(shí)，柱撐劑的電荷越高，其層間距越大；柱撐劑的體積越大，其層間距越大。

多元素金屬柱撐無(wú)機(jī)改性：將多聚羥基金屬陽(yáng)離子引入膨潤(rùn)土層間，除常見的離子交換法外，還有浸滯法，物理吸附法。

(2)?有機(jī)改性

用有機(jī)陽(yáng)離子或者有機(jī)物取代膨潤(rùn)土層間或表面可交換性無(wú)機(jī)陽(yáng)離子或結(jié)構(gòu)水，形成以共價(jià)鍵、離子鍵、偶合鍵或者范德華力結(jié)合有機(jī)膨潤(rùn)土或者有機(jī)膨潤(rùn)土復(fù)合物。有機(jī)改性膨潤(rùn)土是一類親油性的化合物，常被用來(lái)處理水中的有機(jī)物。常用的有機(jī)改性劑有：長(zhǎng)鏈烷基伯銨、仲銨、叔銨、季銨鹽、酰銨以及季磷鹽等有機(jī)陽(yáng)離子。

(3)?無(wú)機(jī)-有機(jī)改性

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合改性膨潤(rùn)土的制備研究較少。先以多聚羥基金屬陽(yáng)離子作為柱化劑制備的柱撐膨潤(rùn)土層間距，再將某些表面活性劑引入膨潤(rùn)土層間從而合成出更大孔徑的無(wú)機(jī)-有機(jī)柱撐膨潤(rùn)土。常用的表面活性劑一般是分子大小不等的可溶性季胺鹽陽(yáng)離子、十六烷基三甲基季胺鹽陽(yáng)離子、十六烷基吡啶陽(yáng)離子等。

(4)?生化試劑改性

在近十幾年中，國(guó)外很多學(xué)者對(duì)用生化試劑改性的膨潤(rùn)土去治理廢水產(chǎn)生了很大的興趣。由于生化試劑是從生物體中提取的或由化學(xué)合成的生物體的基本成分，因此，無(wú)論對(duì)于環(huán)境或是人體都是無(wú)毒害作用的。

經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，改性膨潤(rùn)土作為水處理劑在各類廢水處理尤其是工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用潛力巨大。改性土可廣泛應(yīng)用于去除芳香族化合物、有毒和難降解有機(jī)物、除色等。由于價(jià)格低廉，適用范圍廣，隨著研究的不斷深入，改性膨潤(rùn)土水處理劑將有可能取代傳統(tǒng)吸附劑在廢水處理中的地位，在廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硫胺素改性膨潤(rùn)土的制備方法，方法以硫胺素為原料，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，制備出的改性膨潤(rùn)土，對(duì)人類及動(dòng)植物無(wú)毒害作用，使用后的改性膨潤(rùn)土回收處理，可作為飼料和肥料，避免產(chǎn)生二次污染。

?本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種硫胺素改性膨潤(rùn)土的制備方法，所述方法以硫胺素為改性劑，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，包括以下過(guò)程：

首先對(duì)原土提純：將原土配成5%的土懸濁液，攪拌20min，靜置5min后，用吸虹法取上部漿液，靜置1天，再取上部漿液離心，將底部糊狀土干燥，研磨，再過(guò)0.074mm篩,備用；

然后配制改性劑溶液：用0.1mol/L的鹽酸和分析純的硫胺素配制成質(zhì)量濃度為3.5g/L硫胺素溶液；

最后制備硫胺素改性膨潤(rùn)土：取100mL質(zhì)量濃度為3.5g/L的硫胺素溶液與精土混合均勻，攪拌60min，抽濾，洗滌，0℃凍干，研磨，過(guò)0.074mm篩,即得到硫胺素改性膨潤(rùn)土。

所述的一種硫胺素改性膨潤(rùn)土的制備方法，所述硫胺素(VB₁)為生化試劑，來(lái)源于天然。