[发明专利]一种高比面积无机非金属材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高比面积无机非金属材料及其制备方法。

背景技术

目前重金属污染对人类生存带来极大的危害，它主要包括环境污染和人体伤害，各地重金属污染事件也层出不穷，人民生命财产造成极大损失。随着全球工业化的推进，重金属污染问题正在成为全人类生存发展的所必须面对的严峻问题。在我国，工业污染已经致使我国1/5的耕地、80.1%的江河湖库底质遭受重金属污染，水体和土壤重金属严重危害人类健康的群体事件频发。2011年国务院批复了第一个“十二五”专项规划《重金属污染综合防治“十二五”规划》，在“十二五”期间，中央财政将以千亿元为单位增加对重金属污染防治的投资。环境保护部协调有关部门设立了重金属污染防治专项资金，2012年该专项资金共有1600亿元，重点支持铅、汞、镉、铬、砷等重金属污染企业综合整治、污染防治新技术示范和推广等项目。治理重金属污染首先需要从控制工业废水的排放入手，进而开展对被污染水体、烟尘、土壤、固体废弃物等的综合治理。目前一般采用化学沉淀法、电解法、吸附法、离子交换法、膜分离法等去除工业废水中的重金属离子，但处理效果不理想、处理费用高，全球的重金属污染问题正在进一步恶化

尽管重金属污染对人类染危害性如此严重，但是对于其有效治理人类一直无能为力。为此人们一直在寻找一种可行材料和方法来治理重金属污染。目前关于重金属吸收的无机非金属材料且具有高比面积的专利和论文尚未出现。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高比面积无机非金属材料及其制备方法，高比面积无机非金属材料具有高比面积，吸附性能强，去污性能好。 

本发明的高比面积无机非金属材料，由以下重量份数的原料经球磨、混合、成型和烧结而成：钾长石5-8，高岭土5-10，石英粉3-6，方解石3-6，滑石粉2-5，氢氧化铝粉30-50，粘土20-45。

本发明的高比面积无机非金属材料，优先选用各组分重量份数为：钾长石6，高岭土8，石英粉5，方解石4，滑石粉3，氢氧化铝粉40，粘土34。

本发明的高比面积无机非金属材料的制备方法，包括以下步骤：

1）各组分的配比称量：钾长石、高岭土、石英粉、方解石、滑石粉、粘土、氢氧化铝按比例初步混合，其中各组分含量为：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，粘土2-5，氢氧化铝30-60；

2）球磨混合：向步骤1）所称量配得的料中加水、分散剂、球磨介质，它们配比为料∶水∶球∶分散剂=1∶0.8∶2∶0.003，一起放入球磨罐中进行球磨18小时；

3）泥浆的喷雾干燥：把球磨完成的浆料过120目筛网，注入搅拌池中进行搅拌，然后通过压力泵将浆料压入喷雾干燥塔内进行干燥；喷雾干燥塔设置两个出料口，一个出料口的料过100目筛网，另外一个出料口料过80目筛网；

4）两种粉料的混合：将步骤3）制得的两种粉料在慢速搅拌机中进行充分混合；

5）材料生坯体的成型：将步骤4）制得的粉料通过滚球机进行成型，成型为直径大小可控的球体；

6）材料生坯体的干燥：将步骤5）制得的原料放入烘箱干燥，干燥温度为120℃，干燥水分低于0.8%；

7）材料生坯体的烧成：将步骤6）干燥后的原料投入电炉或者梭式窑中进行烧成，在氧化气氛下进行烧成。 

本发明的高比面积无机非金属材料的制备方法，在步骤1）中，优先选用各组分重量份数为：钾长石6，高岭土8，石英粉5，方解石4，滑石粉3，氢氧化铝粉40，粘土34。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的高比面积无机非金属材料具有多孔性、高比面积、机械强度高、化学稳定性好等特点，在其表面进行化学改性，制备方法简单，生产成本低，所制得高比面积无机非金属材料可吸收油污、重金属、悬浮物，能够达到油污、重金属、悬浮物与水分离的目的，最终达到有效治理水污染。

附图说明

图1是本发明实施例所述的一种高比面积无机非金属材料的制备方法中材料生坯体烧成步骤的烧成制度曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种高比面积无机非金属材料，由以下重量份数的原料经球磨、混合、成型和烧结而成：钾长石5-8，高岭土5-10，石英粉3-6，方解石3-6，滑石粉2-5，氢氧化铝粉30-50，粘土20-45。