[發明專利]一種復合水泥基吸附材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811232151.4
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109020414B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張玉;柴磊磊;趙暉;馬鋼;張家廣;劉元珍;李珠
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B38/08;C04B38/10;C04B20/02;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C04B14/02;C02F101/20
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發明公開了一種復合水泥基吸附材料及其制備方法，涉及污水處理技術領域；包括以下重量份的原料：羧基化氧化石墨烯200~240份，玻化微珠30~60份，發泡劑0.5~0.8份，減水劑3~5份，引氣劑2~3份，水泥600~650份，砂子10~18份；通過分散和吸入，將羧基化氧化石墨烯充滿玻化微珠內，再通過拌和、發泡、養護、干燥得到水泥基吸附材料；本發明制備的羧基化氧化石墨烯水泥基復合材料，能夠充分利用羧基化氧化石墨烯及玻化微珠結合后的結構特點，具有吸附性能強、力學性能好、強度高、耐久性、抗滲性好的優質性能，有效對污水中的金屬離子進行吸附，可廣泛應用于排污管道、廢水處理池等與工業廢水直接接觸的地方。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種可用于吸附工業污水中金屬離子的復合水泥基吸附材料及其制備方法。

背景技術

伴隨著工業領域的迅猛發展，環境問題已經成為阻礙我國經濟發展和社會建設的一大因素,而水污染是環境問題的重要影響因素。據統計，工業污水占水資源污染的70%，污水中有害有毒物質金屬離子濃度高，造成的危害大。近年來，國家在工業污水的治理方面相對來講還很滯后。因此，當下對工業污水的處理迫在眉睫。

目前，常用的工業污水處理方法有物理化學法、高級氧化法、電化學法。最廣泛采用的是物理化學法，物理化學方法具有設備簡單、操作安全便捷、便于自動控制、工藝成熟、成本低等優點。物理方法主要用于處理廢水中的有害物質，以此達到深度凈化的目的。但是也有很難解決的情況出現，對此，簡單的物理處理方法是不能解決這個問題。因此，需要開發一種吸附容量大、性價比高的金屬離子吸附材料一直是研究的熱點。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，提供一種吸附性能強、力學性能好、強度高、耐久性、抗滲性好的輕質水泥基復合吸附材料，可廣泛應用于排污管道、廢水處理池等與工業廢水直接接觸的地方。本發明是通過如下技術方案實現的。

一種復合水泥基吸附材料，包括以下重量份的原料：羧基化氧化石墨烯200~240份，玻化微珠30~60份，發泡劑0.5~0.8份，減水劑3~5份，引氣劑2~3份，水泥600~650份，砂子10~18份。

所述的羧基化氧化石墨烯是用氯乙酸對氧化石墨烯進行羧基化，使氧化石墨烯表面的環氧基和羥基部分被羧基取代。

一種復合水泥基吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

a）配料：將200~240份的羧基化的氧化石墨烯、30~60份的玻化微珠、0.5~0.8份發泡劑、3~5份的減水劑、2~3份的引氣劑、600~650份的水泥、10~18份的砂子和200~230份的水準確稱量。

b）分散：將所述的羧基化氧化石墨烯加入到所述水中，超聲處理，得到羧基化氧化石墨烯分散液。

c）吸入：將所述的玻化微珠浸入到羧基化氧化石墨烯分散液中3~5小時，再勻速攪拌，之后取出玻化微珠在蒸養室內蒸養得到蒸養玻化微珠。

d）拌合：將砂子、水泥、蒸養玻化微珠混合攪拌，再加入引氣劑攪拌，之后加入減水劑攪拌獲得水泥基材料的混合流體。

e）發泡：將發泡劑摻到所述的混合流體中，攪拌后，澆筑成型后干燥。

進一步的，所述步驟b）的超聲處理為30-40min。

進一步的，將所述的玻化微珠浸入到羧基化氧化石墨烯分散液中3~5小時，再勻速攪拌，之后取出玻化微珠在蒸養室內蒸養，蒸養之后將玻化微珠再次浸入到羧基化氧化石墨烯分散液重復上述步驟，蒸養后得到蒸養玻化微珠。

進一步的，所述步驟c）中的勻速攪拌時間為30-50s。

進一步的，所述步驟c）中的蒸養溫度為80-90℃，蒸養時間為2-3h。