[发明专利]一种基于天然矿物复合的甲醛净化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于天然矿物复合的甲醛净化材料及其制备方法。该甲醛净化材料按重量份计由如下成分制成：80‑100份氧化锰矿石、20‑50份硅藻土、5‑10份粘合剂，水40‑60份；其中，各固体组分的细度要求全部小于60目；氧化锰矿石中锰品位≥28％，粉末细度‑200目≥60％；硅藻土细度‑200目≥60％；粘合剂的粉末细度‑200目≥60％。其制备方法包括如下步骤：(1)按配比将氧化锰矿石粉末、硅藻土以及粘合剂混合搅拌均匀，加入水挤压成团；(2)将挤压成团的混合物放入造粒机中，挤压造粒；(3)脱水处理。本发明的甲醛净化材料兼顾了吸附所需的大比表面积和催化分解所需的催化剂的要求，具有快速吸附、持续分解甲醛的作用。

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种基于天然矿物复合的甲醛净化材料及其制备方法。

背景技术

甲醛是主要的室内污染物之一，属于一类致癌物质。甲醛的净化是保证室内健康环境的重要措施。相较于可能产生二次污染的甲醛消除方法(如活性炭等吸附材料)，常温催化氧化消除室内甲醛被认为是最具有前景的甲醛消除技术。锰氧化物具有较高的氧化还原性能，因其具有资源丰富、高活性以及低毒性等特点而被广泛应用于甲醛的净化中。

目前绝大部分的锰基甲醛净化材料多采用化学方法合成，大多生产效率较低、成本较高。因此，研制天然环保、经济、无二次污染的甲醛净化材料具有重要意义。

专利文献CN112774650A公开了甲醛净化材料制剂、制备方法及应用。甲醛净化材料制剂呈颗粒状，每个颗粒由甲醛净化材料和粘接剂构成，所述甲醛净化材料包括甲醛分解催化剂，所述甲醛分解催化剂主要由δ晶型的MnO₂纳米片形成的亚微米-微米级花球状颗粒所构成。其中，δ晶型的MnO₂由高锰酸钾、硫酸锰和水构成的反应液制备而成。其制备工序较为复杂，且对制备MnO₂所用原料有纯度要求，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于天然矿物复合的甲醛净化材料，以解决现有技术中甲醛净化材料生产工序复杂、成本高，以及直接使用天然矿物粉末容易起尘的问题。

本发明的另一目的在于提供一种所述基于天然矿物复合的甲醛净化材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于天然矿物复合的甲醛净化材料，按重量份计，由如下成分制成：80-100份氧化锰矿石、20-50份硅藻土、5-10份粘合剂，水40-60份；其中，各固体组分的细度要求全部小于60目；氧化锰矿石中锰品位≥28％，粉末细度-200目≥60％；硅藻土细度-200目≥60％；粘合剂的粉末细度-200目≥60％。

优选地，本发明中氧化锰矿石中锰品位为28％-54％，粉末细度为-200目占60-95％；硅藻土细度为-200目占60-90％；粘合剂细度为-200目占60-90％。所述粘合剂为淀粉、改性淀粉、高岭土、蒙脱石、沸石中一种或多种混合而成，优选为改性淀粉。

本发明在常规粘合造粒的基础上，选用氧化锰矿石，并加入硅藻土等多孔矿物，增加材料比表面积和透气性，增大甲醛可催化分解的活性位点；通过控制多孔矿物和氧化锰矿石的比例，调节材料的甲醛去除性能。

氧化锰矿石使用的锰品位≥28％，其中氧化锰矿石中的硅酸盐矿物较少，具有催化分解作用的锰氧化矿物含量高，是该方法制备的甲醛净化材料具备较强甲醛催化分解作用的有效保障。

各组分的细度要求全部小于60目，且细度小于200目的含量≥60％。当粒度大于60目时，矿物粉末粒度较粗，比表面积小，粘合效果较差，极大的影响甲醛的吸附分解以及材料的造粒效果。

使用淀粉等粘合剂对活性炭、活性锰等甲醛吸附、分解材料进行塑形是比较常用的造粒方法。采用氧化锰矿石作为原材料，利用了材料本身的矿物结构和含量，在有效发挥催化分解作用的同时避免了合成纯矿物所需高制作成本的缺陷。