[發明專利]改性膨潤土復合凈水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310405268.9
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103432993A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 孫亞光;王曉杰
• 申請（專利權）人: 內蒙古潤隆化工有限責任公司;孫亞光
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

技術領域

本發明屬于膨潤土改性、復合的粉體制備領域，特別涉及一種對印染、油類等的有機物污水具有較好吸附、脫色、除臭能力的改性膨潤土復合凈水劑及其制備方法。

背景技術

膨潤土是資源分布廣泛、用途眾多的大宗粘土礦產，是被喻為具有“千種用途”的非金屬礦品種。加工后的膨潤土產品在各種工業污水、生活污水處理領域有廣泛的用途。根據污水性質的不同，可劃分為有機污水、無機金屬離子污水兩大類；其中有機污水又細分為印染、油品、造紙等污水。對有機污水處理用的膨潤土凈水劑，目前主要制備工藝是采用無機或有機柱撐劑單用或聯用撐大膨潤土所含蒙脫石的層間距，以利于對大分子有機污染物的吸附、沉淀及分離；所用的有機柱撐劑主要是十六烷基三甲基溴化銨，但溴化的烷基銨價高，沉淀速度慢、產生的污泥含濕量較高使污泥體積大，且溴離子對微生物的生存和繁衍不力，對后續的若進一步生物凈化可造成負面效果。

如中國發明專利ZL200610135156.6、?ZL200610135157.0、ZL200610135158.5分別采用功能類似的無機鎳鈦/鐵鈦/鐵硅和有機的十六烷基三甲基溴化銨作為復合柱撐劑，雖然柱撐后的層間距較大，對有機污染物吸附效果較好，但柱撐的蒙脫石是單微粒的結構，吸附處理后的微粒沉降速度仍較慢，且采用的有機柱撐劑采是對后續處理有一定負面效應的十六烷基三甲基溴化銨。

偶聯劑是一大類以硅、鈦、鋁、鋯、鉻為核心離子，分別連接3或4或6個有機基團的有機化合物，有機基團的選擇又被為兩類，一類是帶親有機物或具反應能力活性官能團的基團，如氧基、巰基、乙氧基、環氧基、酰胺基、氨丙基等，另一類是帶能水解的烷氧基、鹵素、酰氧基等，水解后的產物可于無機粉體表面的羥基反應；這兩類基團的綜合作用結果是將體系中的有機、無機物（基團）連成體積及質量大的聚集體。

偶聯劑改性粉體目前主要用于改性填料同塑料、橡膠、密封膠等基體體系，在改性膨潤土凈水劑制備中應用未見應用報道。同在塑料、橡膠、密封膠等體系的作用類似，在有機污水凈化處理中偶聯劑也能使有機污物同凈化劑更好結合，并加速顆粒沉淀、分離。偶聯劑的品種雖然較多，但凈水體系對其偶聯劑的基團在水中的穩定性有較高要求，因而，可使用的偶聯劑品種也有限。

發明內容

本發明的目的在于克服單微粒吸附顆粒沉淀速度慢、且溴化烷基銨后續處理負面效果的缺點，提供一種用偶聯劑使單微粒吸附顆粒偶聯以加快沉淀速度，并聯用柱撐效果更強、更利于膨潤土含蒙脫石片層解離、對后續生物處理更好的氯化烷基銨協同改性膨潤土，并復合活性炭進一步提高凈化效果的復合凈水劑。

本發明的另一目的是提供復合凈水劑的制備方法。

本發明改性膨潤土復合凈水劑的制備方法，是在100質量份的膨潤土中加入0.1~1.0質量份的硅烷偶聯劑或0.5~1.5質量份的鈦酸酯偶聯劑、1~5質量份的烷基銨鹽，攪拌混合均勻后向混合體系加入70℃~90℃的水，控制體系的固液質量體積比為1/2~1/5，常溫攪拌10~30min；再向混合體系加入0.2~2.0質量份的活性碳粉末，繼續攪拌10min；混合液固液分離，濕樣于100℃~110℃烘干，干燥后的顆粒料粉碎成粒度100目~200目的粉末即得。

本發明采用的偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、雙（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撐鈦酸酯中的任何一種。

本發明采用的烷基銨鹽為十八烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或二十二烷基三甲基氯化銨。

本發明采用的膨潤土其蒙脫石含量≥50%、陽離子交換總量50-100mmol/100g，蒙脫石含量越高，效果越好。

本發明所述制備方法制備的改性膨潤土復合凈水劑。

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本發明的有益效果

采用上述發明內容技術方案的本發明，由于所用硅烷或鈦酸酯偶聯劑能與膨潤土含礦物表面的羥基發生化學反應，增加膨潤土所含礦物對被要求處理有機污物的親和性，并可使吸附后的單微粒偶聯成體積更大的聚集體，以加快污物沉淀、分離速度；并用柱撐效果更強、對后續生物處理更好的氯化烷基銨改性膨潤土。整套工藝具有原料成分利用合理、污水凈化效率高及有利于后續進一步生物處理等的特點。

具體實施方式

實施例1