[发明专利]一种复合型离子吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及用于水处理的吸附材料。

背景技术

目前，水处理方法主要有生化处理技术和物化处理技术。在物化处理技术中，吸附法占了举足轻重的低位。它是利用多孔性的固体物质，使水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而除去的方法。因其具有高效、经济、简便、选择性好的优点，特别是处理传统方法不能处理的低浓度重金属废水具有独特的应用价值。有关吸附法应用于废水处理及净水处理的研究报道较多。迄今为止，使用较多的吸附材料主要有活性炭、离子交换树脂、天然矿物吸附剂、固体废弃物吸附剂、无机物吸附剂等。

活性炭吸附剂吸附效果良好，性能优良，但由于活性炭再生困难，成本较高，使其应用具有较大局限性；离子交换树脂对无机离子的去除能力优良，具再生能力且装置简单，但其交换容量有一定的限制，树脂会有有机物溶出，表面会有微生物繁殖，树脂的崩解碎片会造成水中颗粒的增加等；天然矿物吸附材料资源丰富，储藏量大，成本低，高效快速，但单纯使用未经处理的天然物质作为吸附剂，吸附效果受到一定的限制；固体废弃物吸附剂有炉渣、煤渣、粉煤灰、植物秸秆焚烧后的粉末等，他们成本低廉，且比表面积巨大，在污水处理方面有重要应用，但是不易再生，这就造成了二次污染问题；无机物吸附剂处理效果较好，而且容易与化学法进行组合使用，但是需要较高的碱性条件，实际应用过程中处理成本增加。

发明内容

本发明的目的是针对上述吸附材料所存在的问题，提出一种价格低廉、制备简单、去除率高、易再生的复合型离子吸附材料，并提出该吸附材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种复合型离子吸附材料，其特征在于，它是以改性沸石细粉80-85份、改性麦饭石细粉10-20份、硅藻土细粉10-20份为基料，以6份活性碳粉为造孔剂，经烧制而成的直径2-12mm的球状颗粒，球状颗粒的孔容为0.645-0.650cm³/g。

上述沸石和麦饭石的改性方法如下：将沸石和麦饭石两种细粉分别用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时要求NaCl溶液用量为每1g上述细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70-75℃，水浴时间2.5小时；然后分别用清水冲洗过滤，冲洗过滤后分别在110℃条件下干燥2小时；分别获得改性沸石细粉、改性麦饭石细粉。

上述的改性沸石细粉由天然沸石加工而成；天然沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，英文名称zeolite，化学组成为AmXpO2p·nH2O，式中A代表K、Na、Ca、Sr、Ba，X代表Si、Al，具特征笼状晶体结构，分为方沸石、斜发沸石、丝光沸石等。

上述的改性麦饭石细粉由天然麦饭石加工而成；麦饭石，英文名称：maifanstone，别名：长寿石、健康石、炼山石、马牙砂、豆渣石，是一种天然的半风化的花岗质岩石，主要由钾长石、斜长石、黑云母、角闪石组成，主要化学成分是无机的硅铝酸盐，其中包括Sl2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、k2O、Na2O、TiO2、p2O5、MnO等。

上述的硅藻土细粉由天然加工而成；硅藻土是由硅藻沉积并经亿万年的矿化后形成硅藻矿物，其主要成分为蛋白石。

本发明复合型离子吸附材料的制备方法如下：

第一步，将天然沸石、麦饭石和硅藻土分别加工成细粉，要求细粉细度180-200目；

第二步，将上述沸石和麦饭石两种细粉分别用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时要求NaCl溶液用量为每1g上述细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70-75℃，水浴时间2.5小时；然后分别用清水冲洗过滤，冲洗过滤后分别在110℃条件下干燥2小时；获得改性沸石细粉、改性麦饭石细粉，备用；

第三步，取改性沸石细粉80-85份、改性麦饭石细粉10-20份、硅藻土细粉10-20份、造孔剂6份、混合均匀，加入一定量的水调和成泥状物，备用；

为了便于抛丸，还可另加入粘合剂2份，上述的粘合剂优选可溶性淀粉。

第四步，将上述泥状物抛丸，即用圆盘造球机制成直径为2-12mm的圆球，然后自然风干或90-110℃下烘干2h；要求干燥过程中避免风尘颗粒污染，自然风干时避免强阳光直射，温度在20-25℃，湿度50％左右，以保证圆球的完整性；筛选为不同直径的品种。