[發明專利]一種除砷過濾材料及其制備方法和在飲用水凈化中的應用

有效

• 申請號: 201310292410.3
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103331143A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 董良杰
• 申請（專利權）人: 蘇州微陶重金屬過濾科技有限公司
• 主分類號: B01J20/14
• 分類號: B01J20/14;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/70;C02F1/62
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

1.?一種除砷過濾材料，其特征在于：所述過濾材料由孔隙率為35%~85%的多孔陶瓷基體和在所述多孔陶瓷基體的內部原位生成的納米零價鐵粒子構成，所述多孔陶瓷基體的微孔大小為2~10微米，且在所述微孔內形成有絨狀的無定型硅-鐵-碳結構，所述微孔內的絨狀的無定型硅-鐵-碳結構在吸水后能夠形成吸附膜，以重量份計，所述的多孔陶瓷基體的材料組成為硅藻土50~55份，膨潤土6~8份，淀粉3~4份，高嶺土3~5份，液體蠟1~2份，鐵粉1~3份，炭粉13~15份。

2.?根據權利要求1所述的除砷過濾材料，其特征在于：所述的過濾材料的表面為鐵青色或青灰色，新鮮斷面為藍色，過濾材料在吸水或浸水后變成黑色；所述過濾材料能夠將0.1mm以下Y25磁鐵粉末吸附；所述過濾材料在刮去表層粉末后，按NY/T?1377-2007土壤標準測定的pH為7.2~8.2。

3.?根據權利要求1所述的除砷過濾材料，其特征在于：所述多孔陶瓷基體的孔隙率為55%~70%。

4.?根據權利要求1所述的除砷過濾材料，其特征在于：所述過濾材料通過對多孔陶瓷基體進行納米鐵改性得到，納米鐵改性的方法是先將多孔陶瓷基體吸附上二價鐵離子，再利用還原劑對吸附在多孔陶瓷基體上的二價鐵離子進行原位還原，最后將多孔陶瓷基體在400℃~500℃下進行無氧燒結。

5.?根據權利要求1所述的除砷過濾材料，其特征在于：所述的過濾材料的形狀為1~2mm的球形顆粒或長5~20mm的柱狀顆粒。

6.?一種如權利要求1至5中任一項權利要求所述的除砷過濾材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）將硅藻土、膨潤土、高嶺土、炭粉、淀粉、液體蠟、鐵粉按配方比例混合，在溫度350℃~550℃下進行無氧燒結，得到所述多孔陶瓷基體；

（2）、將多孔陶瓷基體浸泡到pH?7.0~8.0、含有亞鐵離子和增粘劑的水相混合液中，待多孔陶瓷基體完全潤濕后，取出多孔陶瓷基體，晾干備用，其中：增粘劑為葡萄糖、蔗糖及可溶性淀粉中的一種或多種的組合，增粘劑在水相混合液中的含量為0.2wt%~15wt%，所述亞鐵離子在水相混合液中的含量為0.5wt%~3wt%；

（3）將經過步驟（2）的多孔陶瓷基體浸入到pH?8.5~9.5、含硼氫化鈉2wt%~3wt%的水溶液中，2~8分鐘后取出，晾干備用；

（4）將經過步驟（3）的多孔陶瓷基體放入到無氧爐中、在氮氣或氫氣保護下進行無氧燒結，升溫速度為80~100℃/小時，升溫至300℃~500℃，保溫0.5~3小時，即得所述除砷過濾材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，用檸檬酸鈉調節pH。

8.?根據權利要求6所述的除砷過濾材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，用酒石酸調節pH。

9.?根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，燒結溫度為380℃~420℃。

10.?權利要求1至5中任一項權利要求所述的除砷過濾材料在飲用水凈化中的應用。