[發(fā)明專利]一種用于水質(zhì)凈化的礦物凈化劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410232871.6
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN105289479A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 古菊云
• 申請（專利權(quán)）人: 古菊云
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于水質(zhì)凈化的礦物凈化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

天然沸石用于水質(zhì)凈化，在美國、日本等發(fā)達(dá)國家已有近30年的歷史。20世紀(jì)80年代以來，我國也有一些科學(xué)工作者進(jìn)行了這方面的試驗研究，但作為臨場實用尚未見到詳細(xì)報導(dǎo)。沸石礦可作凈水材料，許多行內(nèi)人都早已經(jīng)知道，而能否真正成為社會實用的產(chǎn)品，其關(guān)鍵在于對沸石的技術(shù)加工水平。這種礦物原料具有三性：吸附性、離子交換性和化學(xué)轉(zhuǎn)化性，技術(shù)加工水平高，沸石能成為價廉質(zhì)優(yōu)的水質(zhì)凈化材料，其吸附容量超過活性炭，離子交換容量也不亞于離子交換樹脂，而且還具備諸多特異的水凈化功能。因此，對沸石的深加工方法就是制造產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵，也是衡量產(chǎn)品技術(shù)含量的最重要因素。國內(nèi)外的研究者，都從不同的途徑探討加工礦石的“技術(shù)工藝方法”，對此是絕對保密的。就目前所知，國內(nèi)的研究工作至今仍無重大突破。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于水質(zhì)凈化的礦物凈化劑及其制備方法，以天然沸石為原料，經(jīng)過四段處理的工藝流程制備得到。該礦物凈化劑對銅離子的吸附交換容量可達(dá)2.41mg/g，對氨氮(NH₃-N)的吸附交換容量可達(dá)436.8mg/g，且還有消毒、除臭、降解有機物等功能。

本發(fā)明的第一個方面是提供一種用于水質(zhì)凈化的礦物凈化劑，所述礦物凈化劑由天然沸石經(jīng)過粉碎處理、高溫焙燒處理、鋁處理、酸處理及疏水處理后得到。

優(yōu)選地，所述天然沸石為絲光沸石和斜發(fā)沸石。

優(yōu)選地，所述粉碎處理具體為：將沸石含量≥75％的礦石，經(jīng)機械加工粉碎后，過篩，曬網(wǎng)的目數(shù)為≥10目。

優(yōu)選地，所述高溫焙燒處理具體為：將粉碎處理得到的礦砂在400～500℃下，焙燒45-60分鐘。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述高溫焙燒使用的高溫焙燒爐采用鋁質(zhì)材料。

優(yōu)選地，所述鋁處理具體為：將高溫焙燒處理、冷卻后的礦砂放入質(zhì)量濃度為4～8％的鋁鹽溶液中熱浸1-2h，然后在200～300℃下烘烤35～55分鐘。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述礦砂熱浸的容器采用鋁制品或不銹鋼制品。

進(jìn)一步優(yōu)選地，熱浸溫度為60-80℃。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鋁鹽溶液中的鋁鹽為氯化鋁、硫酸鋁或硝酸鋁中的一種或幾種。

優(yōu)選地，酸處理具體為：將鋁處理后的熱礦砂投入質(zhì)量濃度為8～12％的酸溶液中浸泡1.5～3小時，清水浸洗，然后在120-140℃下烘烤1～2小時。

優(yōu)選地，所述酸溶液中的酸為鹽酸、硝酸或硫酸。

優(yōu)選地，疏水處理具體為：向?qū)⑺崽幚砗蟮牡V砂噴灑疏水劑，使礦物晶體上和晶體內(nèi)的空隙壁上形成一層疏水薄膜，疏水劑的用量不超過礦砂重量的8％。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述疏水劑為陽離子型羥基硅油乳液和含氫硅油乳液的混合物，羥基和氫基質(zhì)量比為7:3。

本發(fā)明的第二個方面是提供一種本發(fā)明第一個方面所述的礦物凈化劑的制備方法：天然沸石經(jīng)過粉碎處理、高溫焙燒處理、鋁處理、酸處理及疏水處理后得到礦物凈化劑。

優(yōu)選地，所述的制備方法具體包括以下步驟：

步驟1，粉碎處理：將沸石含量≥75％的礦石，經(jīng)機械加工粉碎后，過篩，曬網(wǎng)的目數(shù)為≥10目；

步驟2，高溫焙燒處理：將粉碎處理得到的礦砂在400～500℃下，焙燒45-60分鐘；

步驟3，鋁處理：將高溫焙燒處理、冷卻后的礦砂放入質(zhì)量濃度為4～8％的鋁鹽溶液中熱浸1-2h，然后在200～300℃下烘烤35～55分鐘；

步驟4，酸處理：將鋁處理后的熱礦砂投入質(zhì)量濃度為8～12％的硫酸溶液中浸泡1.5～3小時，清水浸洗，然后在120-140℃下烘烤1～2小時；

步驟5，疏水處理：向?qū)⑺崽幚砗蟮牡V砂噴灑疏水劑，使礦物晶體上和晶體內(nèi)的空隙壁上形成一層疏水薄膜，疏水劑的用量不超過礦砂重量的8％。

優(yōu)選地，所述高溫焙燒使用的高溫焙燒爐采用鋁質(zhì)材料。

優(yōu)選地，所述礦砂熱浸的容器采用鋁制品或不銹鋼制品。

優(yōu)選地，熱浸溫度為60-80℃。

優(yōu)選地，所述酸溶液中的酸為鹽酸、硝酸或硫酸。

優(yōu)選地，所述鋁鹽溶液中的鋁鹽為氯化鋁、硫酸鋁或硝酸鋁中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述疏水劑為陽離子型羥基硅油乳液和含氫硅油乳液的混合物，羥基和氫基質(zhì)量比為7:3。

本發(fā)明的有益效果是：