CN103386296A

CN103386296A - 麦饭石及其改良方法和应用

Info

Publication number: CN103386296A
Application number: CN2013103335939A
Authority: CN
Inventors: 符瞰; 钟同畅; 何敏琦; 黄文静; 刘贤词; 李慧君
Original assignee: 符瞰
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2013-11-13

Abstract

本发明实施例公开了一种麦饭石改良方法，包括将麦饭石进行粉碎，使用饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石按照体积与质量之比为1:15~1:5浸泡1~3小时；将氯化钠溶液与麦饭石的混合物以80~120转/分钟的速率振荡1~3小时后，将麦饭石从所述混合物中分离。本发明通过改良天然麦饭石，制备了一种氨氮吸附能力较强改良麦饭石；整个制备工艺比较简单。

Description

麦饭石及其改良方法和应用

技术领域

本发明涉及一种化学环保领域，具体涉及一种对麦饭石改良方法、麦饭石及其应用。

背景技术

在水产养殖过程中，鱼的***物和没有被消耗的饲料降解均会使水中的氨氮剧增加，当氨氮大于0.2mg/L时，鱼类摄食就会受到严重影响，造成生长不良或停止生长；达到2mg/L时，则会造成生物的死亡，严重影响水产的养殖。水体中高含量的氨氮对鱼类和其他水生动物产生毒害作用，造成自然水体的富营养化，带来的经济问题和环境污染问题日益突出。

去除水产养殖中氨氮的方法有许多种，主要是生物法、催化氧化法、气体吹脱法和吸附法等。生物法无污染，耗能低，但其转换作用缓慢；催化法虽可以避免其速度慢的缺点，但与生物法一样去除氨氮难于彻底，多需要进行额外的处理；另外气体吹脱法工艺简单，投资省，但却易造成大气的二次污染。而吸附法利用吸附剂吸附去除水中氨氮，操作过程稳定、易控制，且吸附剂可再生利用，耗费成本小，因此在养殖污水处理中得到广泛的应用，尤其在观赏水族喂养方面。根据水质的特点可以选择不同的吸附剂，但吸附剂比表面积小、再生难、成本高等问题限制了它们的应用，开发价格低廉来源丰富的新型矿物吸附剂，再生条件温和、寿命长的吸附剂一直是热点。麦饭石价格低，具有溶出有益矿物质的功效，以及良好的吸附和离子交换性能，可开发为一种良好的氨氮吸附剂。

麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等，还含有动物所需的全部常量元素，如：K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，约58种之多。由于麦饭石中含铝硅酸盐类（长石），对色素有吸附能力，如果将麦饭石研成粉末，离子溶出和吸附作用增强。然而，现有的麦饭石的对氨氮的吸附能力仍然有限，有必要对麦饭石进行改良，提高其对氨氮的吸附能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种麦饭石改良方法、麦饭石以及一种氨氮吸附剂和一种水质改善方法。通过本发明所述的麦饭石改良方法，可以有效提高麦饭石对氨氮的吸附能力。

为此，本发明采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种麦饭石改良方法，包括：

将麦饭石进行粉碎，使用饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石按照体积与质量之比为1:15~1: 5浸泡1~3小时；

将氯化钠溶液与麦饭石的混合物以80~120转/分钟的速率振荡1~3小时后，将麦饭石从所述混合物中分离。

作为上述技术方案的一种改进，将麦饭石进行粉碎后，使其颗粒大小在40~80目之间。

作为上述任一技术方案的一种改进，所述饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石的体积与质量之比为1:10，和/或对氯化钠溶液与麦饭石的混合物以100转/分钟的速率振荡2小时。

作为上述任一技术方案的一种改进，将麦饭石从所述混合物中分离后，还包括：

将分离出来的麦饭石冲洗若干次后，在80~120℃的环境下干燥并活化1~2.5小时。

作为上述任一技术方案的一种改进，将分离出来的麦饭石冲洗若干次后，在100℃的环境下干燥并活化2小时。

作为上述任一技术方案的一种改进，将分离出来的麦饭石使用去离子水冲洗若干次。

此外，本发明实施例还提供了一种麦饭石改良方法，包括：

将麦饭石进行粉碎，其颗粒大小为40~80目之间；

将粉碎后的麦饭石在饱和的氯化钠溶液中按照体积与质量之比为1:10的比例浸泡2小时；

使用网筛将麦饭石颗粒分离出来后，使用去离子水冲洗若干次后，在80~100℃的环境下干燥并活化2小时。

本发明实施例还提供了一种麦饭石，其经过上述任一技术方案所述的改良方法处理后得到。

本发明实施例还提供了一种氨氮吸附剂，其包括上述技术方案所述的麦饭石。

此外，本发明实施例还提供了一种水质改善方法，其将上述的氨氮吸附剂放置在所述水体之中。

与现有技术相比，本发明通过改良天然麦饭石，制备了一种氨氮吸附能力较强改良麦饭石；整个制备工艺比较简单。

此外，改良的麦饭石可以作为吸附剂去除饮用水、水产养殖用水中的氨氮。同时，改良后的麦饭石在净化水体时，还可以发挥麦饭石“药石”的作用，有益于人类的健康和水生物的繁殖，两者相结合可以充分利用麦饭石的功能，实现经济和环保的双收益。

另外，本发明提供的改良麦饭石工艺操作简单，可有效地结合传统的水处理工艺，具有很好的实际应用价值和产业化前景。而且，本发明提供的改良方法还可以用于吸附饱和后的麦饭石再次循环利用，再生后麦饭石的吸附能力变化不大，可以延长麦饭石的使用寿命，减少污水净化的费用。

附图说明

图1是本发明所述麦饭石改良方法一实施方式的流程图；1

图2是本发明所述麦饭石改良方法一实施方式的流程图；4

图3是本发明所述麦饭石改良方法一实施方式的流程图；7

图4是本发明一实施例中改良后的麦饭石与对比例的吸附能力实验结果示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，将在下面结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参见图1，图1是本发明所述麦饭石改良方法一实施方式的流程图。在图1示出的实施方式中，该麦饭石改良方法，包括：

步骤S101：将麦饭石进行粉碎，使用饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石按照氯化钠溶液的体积：麦饭石质量为1:15~1: 5的比例，浸泡1~3小时；其中，优选粉碎后的颗粒大小为40~80目之间，例如将麦饭石粉碎后分别过40目和80目筛，去除大于80目的颗粒及小于40目的粉末。其中，此处使用术语“目”计量单位目粒度是指原料颗粒的尺寸，一般以颗粒的最大长度来表示。网目是表示标准筛的筛孔尺寸的大小。在泰勒标准筛中，所谓网目就是2.54厘米(1英寸)长度中的筛孔数目，并简称为目。目数越大，表示颗粒越细。类似于金相组织的放大倍数。

步骤S102：将氯化钠溶液与麦饭石的混合物以80~120转/分钟的速率振荡1~3小时后，将麦饭石从所述混合物中分离。所述饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石的优选比例为1:10，即氯化钠溶液的体积：麦饭石的质量之比为1:10。其中，对氯化钠溶液与麦饭石的混合物优选以100转/分钟的速率振荡2小时。

此外，参见图2，图2是本发明所述麦饭石改良方法一实施方式的流程图。在图2示出的实施方式中，步骤S201~步骤S202与步骤S101和S102对应相应，此处不再进行赘述。此外，该实施方式还包括步骤S103.

步骤S103：将分离出来的麦饭石冲洗若干次后，在80~120℃的环境下干燥并活化1~2.5小时。在一些优选实施方式中，将分离出来的麦饭石冲洗若干次后，在100℃的环境下干燥并活化2小时。此外，分离出来的麦饭石优选使用去离子水冲洗若干次。

参见图3，图3是本发明所述麦饭石改良方法一实施方式的流程图。在图3示出的实施方式中，该麦饭石改良方法，包括：

步骤S301：将麦饭石进行粉碎，其颗粒大小为40~80目之间；

步骤S302：将粉碎后的麦饭石在饱和的氯化钠溶液中按照氯化钠溶液的体积：麦饭石的质量之比为1:10的比例浸泡2小时；

步骤S303：使用网筛将麦饭石颗粒分离出来后，使用去离子水冲洗若干次后，在80~100℃的环境下干燥并活化2小时。

此外，本发明实施例还提供了一种麦饭石，其经过如上述各实施方式的改良方法处理后得到。

另外，本发明实施方式还提供了一种氨氮吸附剂，该氨氮吸附剂包括如上述实施方式所述的麦饭石。

而且，本发明实施方式还公开了一种水质改善方法，其包括将上述实施方式中所述的氨氮吸附剂放置在所述水体之中进行改善水质。

下面列举一实施例，以此验证本发明所述改良方法改良后的麦饭石对氨氮的吸附能力的影响。

先配制常温下溶解氯化钠饱和的溶液，保证溶液中没有氯化钠晶体析出。取10L此溶液浸泡1kg的天然麦饭石2小时，再用去离子水冲洗麦饭石两次，放在烘箱中100℃烘干，过筛取40～80目大小的颗粒，即得NaCl（氯化钠）溶液改性的麦饭石。

对比例

改良后的麦饭石和天然麦饭石吸附等温线的检测按下面方法检测：取0.5g左右的麦饭石放在不同锥形瓶中，分别加入50ml浓度为8mg/L、20mg/L、40 mg/L、80 mg/L、120 mg/L、200 mg/L和240 mg/L的模拟氨氮污水溶液，放在振荡器中恒温以100转/min振荡24小时后，使其吸附平衡，用0.2μm滤膜过滤后，按纳氏试剂比色法测定滤液中氨氮的平衡浓度，得到氨氮吸附能力变化曲线如图4所示。

从图4中可以看出，经过本发明所述改良方法对麦饭石进行改良后，其对氨氮吸附能力得到极大的增强。此外，改良的麦饭石可以作为吸附剂去除饮用水、水产养殖用水中的氨氮。同时，改良后的麦饭石在净化水体后，还可以发挥麦饭石“药石”的作用，有益于人类的健康和水生物的繁殖，两者相结合可以充分利用麦饭石的功能，实现经济和环保的双收益。

此外，同样配置常温下溶液饱和的氯化钠溶液作为再生液，再生液浸泡吸附氨氮饱和麦饭石2小时，采用同样的方法活化后。取0.5g再生后的麦饭石放入50mL配置好200mg/L的氨氮溶液中，放在振荡器中以100转/min的速度恒温振荡24 小时后，测其氨氮吸附量，重复再生三次及其氨氮吸附量如下表。

再生试剂	第一次再生后氨氮吸附量 (mg/g)	第二次再生后氨氮吸附量 (mg/g)	第三次再生后氨氮吸附量 (mg/g)
				氯化钠	4.1348	4.1873	4.2137

本发明提供的方法可以用于吸附饱和后的麦饭石再生，再生后麦饭石的吸附能力变化不大，可以延长麦饭石的使用寿命，减少污水净化的费用。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种麦饭石改良方法，其特征在于，包括：

将麦饭石进行粉碎，使用饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石按照体积与质量之比为1:15~1: 5浸泡1~3小时；将氯化钠溶液与麦饭石的混合物以80~120转/分钟的速率振荡1~3小时后，将麦饭石从所述混合物中分离。

2.如权利要求1所述的一种麦饭石改良方法，其特征在于，将麦饭石进行粉碎后，使其颗粒大小在40~80目之间。

3.如权利要求1所述的一种麦饭石改良方法，其特征在于，所述饱和的氯化钠溶液与粉碎后的麦饭石的体积与质量之比为1:10，和/或对氯化钠溶液与麦饭石的混合物以100转/分钟的速率振荡2小时。

4.如权利要求1所述的一种麦饭石改良方法，其特征在于，将麦饭石从所述混合物中分离后，还包括：

5.如权利要求4所述的一种麦饭石改良方法，其特征在于，将分离出来的麦饭石冲洗若干次后，在100℃的环境下干燥并活化2小时。

6.如权利要求4或5所述的一种麦饭石改良方法，其特征在于，将分离出来的麦饭石使用去离子水冲洗若干次。

7.一种麦饭石改良方法，其特征在于，包括：

将麦饭石进行粉碎，其颗粒大小为40~80目之间；

8.一种麦饭石，其特征在于，经过如权利要求1-7任一项所述的改良方法处理后得到。

9.一种氨氮吸附剂，其特征在于，包括如权利要求8所述的麦饭石。

10.一种水质改善方法，其特征在于，将如权利要求9所述的氨氮吸附剂放置在所述水体之中。