[发明专利]一种基于沸石的重金属吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属处理技术领域，具体是一种基于沸石的重金属吸附材料及其制备方法。

背景技术

科技是一把双刃剑，21世纪以来科学技术迅猛发展，促进了经济的发展，提高了人民的生活水平，然而，与此同时，人类也付出了惨重的代价。由于工业“三废”机动车尾气的排放、污水灌溉和农药、除草剂、化肥等的使用以及矿业的发展，严重地污染了土壤、水质和大气。

重金属污染是对人体健康危害极大的一种污染。目前对于重金属污水，主要通过化学法、物理吸附法及生物法进行处理，其中物理吸附法因使用方便，处理成本低，应用较为广泛。

沸石是一种新兴材料，被广泛应用于工业、农业、国防等部门，并且它的用途还在不断地开拓。沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。在石油、化学工业中，用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化；气、液净化、分离和储存剂；硬水软化、海水淡化剂。在重金属物理吸附处理领域，常规的沸石对重金属的吸附效果并不理想，若能够通过对沸石的改性及原料复配，制作一种基于沸石的吸附材料，提高其对重金属的吸附效果，无疑将具有重要的市场价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于沸石的重金属吸附材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于沸石的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：沸石42-50份、硅酸钠10-15份、硬脂酸丁酯3-7份、钛酸正丁酯2-5份、硫酸镁1-3份、二乙烯三胺五乙酸五钠4-7份。

作为本发明进一步的方案：由以下按照重量的原料组成：沸石43-49份、硅酸钠12-14份、硬脂酸丁酯4-6份、钛酸正丁酯3-4份、硫酸镁1.3-2.7份、二乙烯三胺五乙酸五钠5-6份。

作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量的原料组成：沸石46份、硅酸钠13份、硬脂酸丁酯5份、钛酸正丁酯3份、硫酸镁1.9份、二乙烯三胺五乙酸五钠5份。

所述基于沸石的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：

1)称取沸石，超微粉碎后，过300-400目筛，获得沸石微粉；

2)将沸石微粉置于容器内，加入5-8倍重量的去离子水，搅拌混合3-5h后，静置2h，弃去上层清液及下层沉淀，获得沸石悬浊液；

3)称取硅酸钠、钛酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五钠，加入至沸石悬浊液中，在60-70℃下搅拌混合2-3h，获得第一混合物；

4)向第一混合物内缓慢滴加其总重量5-10％的硝酸溶液，硝酸溶液在30-40min滴加完毕，并在滴加过程中搅拌，滴加完毕后，获得第二混合物；

5)将第二混合物放入超声波处理器中，超声波处理50-60min，获得第三混合物，超声波温度为70-80℃，超声波功率为1000W；

6)将第三混合物在烘箱中烘干，研磨，过200-300目筛，获得第四混合物；

7)称取硬脂酸丁酯和硫酸镁，加入至第四混合物中，搅拌混合均匀后，球磨混合2-3h，获得粉料，将粉料造粒即可。

作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，所述硝酸溶液的浓度为3-4mol/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备的吸附材料对重金属离子的吸附效果好，其吸附效果优于常规的沸石。本发明制备的吸附材料使用方便，能够广泛应用于各种重金属污水的处理，且使用成本低，有利于提高污水处理企业的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种基于沸石的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：沸石42份、硅酸钠10份、硬脂酸丁酯3份、钛酸正丁酯2份、硫酸镁1份、二乙烯三胺五乙酸五钠4份。

本实施例中，所述基于沸石的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：

1)称取沸石，超微粉碎后，过300目筛，获得沸石微粉；

2)将沸石微粉置于容器内，加入5倍重量的去离子水，搅拌混合3h后，静置2h，弃去上层清液及下层沉淀，获得沸石悬浊液；

3)称取硅酸钠、钛酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五钠，加入至沸石悬浊液中，在60℃下搅拌混合2h，获得第一混合物；

4)向第一混合物内缓慢滴加其总重量5％的硝酸溶液，硝酸溶液在30min滴加完毕，并在滴加过程中搅拌，滴加完毕后，获得第二混合物，其中，所述硝酸溶液的浓度为3mol/L；