CN104923178A - 一种改性火山岩耐酸性吸附剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性火山岩耐酸性吸附剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：碳酸钙纤维8-15、钛酸四丁酯20-40、硅溶胶3-5、铝酸钙6-8、火山岩60-80、PA6尼龙粉6-9、明胶3-4、碳酸氢铵1-3、天然腐殖土5-7、人造石墨4-6、去离子水适量；本发明添加的天然腐殖土和人造石墨增强了吸附剂的吸附性、耐酸性和耐腐蚀性，本发明制备的吸附剂对各种污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重复利用效果好，原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。

Description

一种改性火山岩耐酸性吸附剂
技术领域
    本发明涉及一种吸附剂领域，具体涉及一种改性火山岩耐酸性吸附剂及其制备方法。
背景技术
火山岩质地坚硬如天然石材，涂层表面蜂窝多孔，比表面积大，浸泡水中无异常变化，防水性极佳，防火，耐侯性好，可防止因紫外线而引发的劣化，具有无毒、无味、强度高、隔热、耐酸碱、耐沾污性、耐腐蚀、耐霉变，且无污染、无放射性等优点，作为吸附剂材料具有很好的应用前景。纳米二氧化钛作为一种友好型光催化剂，具有很好的氧化还原能力，因此在污水处理、空气净化等领域得到了广泛的应用。但是近年来利用各种载体固定纳米二氧化钛制成的吸附剂的光催化效果和回收利用率不高。虽然目前吸附剂吸附速度和吸附容量得到了改善，但是吸附后吸附剂和溶剂不易分离，本发明向吸附剂材料中添加磁性材料使吸附剂能够很好的分离，使吸附剂能够进行循环使用，降低成本，并且使用特殊工艺制备的二氧化钛，极大限度的发挥了作用，利用率高，为吸附剂的发展奠定基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性火山岩耐酸性吸附剂及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种改性火山岩耐酸性吸附剂，由下列重量份的原料制成：碳酸钙纤维8-15、钛酸四丁酯20-40、硅溶胶3-5、铝酸钙6-8、火山岩60-80、PA6尼龙粉6-9、明胶3-4、碳酸氢铵1-3、天然腐殖土5-7、人造石墨4-6、去离子水适量；
本发明所述一种改性火山岩耐酸性吸附剂，由以下具体步骤制成：
（1）将钛酸四丁酯和3-4倍量的无水乙醇混合，磁力搅拌1h，将碳酸钙纤维短切后加到上述溶液中再继续磁力搅拌2h，缓慢滴加去离子水，待形成凝胶后继续搅拌0.5-1小时，再加到烘箱中于80°C下烘干研磨备用；
（2）将火山岩在浓硫酸中浸泡12h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后和明胶、PA6尼龙粉混合均匀，在马弗炉中于240-255°C下煅烧0.5-1h，冷却后取出；
（3）将步骤（1）所得的产物和除铝酸钙以外其余剩余的物质混合搅拌均匀，采用压力为10t-20t的压球机将混合物压制成小球，筛分后选出粒径大小在5-15mm范围的小球作为球芯备用；
（4）将步骤（2）所得的产物和铝酸钙混合均匀，将步骤（3）所得的小球置于圆盘造球机中作为内核，加入上述的火山岩混合物，滚动造球，使火山岩覆盖在球芯上形成外壳，将所得的复合球体在550-600°C下煅烧2-4h成多孔复合微球即可。
本发明的优点是：本发明采用碳酸钙纤维与二氧化钛溶胶混合，增强了二氧化钛溶胶的强度、杀菌性、吸附量和耐热性等方面的性能，采用明胶和PA6加到火山岩中在煅烧时形成了骨架使火山岩之间附着力增强，制成吸附剂时不易散落掉粉，耐磨性增强，延长了使用寿命，并且本发明将吸附剂制成双层多孔道吸附微球，增强了吸附容量和吸附速度，对细小的夹杂物具有良好的吸附效果，扩大了吸附范围，添加的天然腐殖土和人造石墨增强了吸附剂的吸附性、耐酸性和耐腐蚀性，本发明制备的吸附剂对各种污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重复利用效果好，原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种改性火山岩耐酸性吸附剂，由下列重量份（公斤）的原料制成：碳酸钙纤维12、钛酸四丁酯36、硅溶胶4、铝酸钙7、火山岩76、PA6尼龙粉8、明胶3、碳酸氢铵2、天然腐殖土6、人造石墨5、去离子水适量；
本发明所述一种改性火山岩耐酸性吸附剂，由以下具体步骤制成：
（1）将钛酸四丁酯和4倍量的无水乙醇混合，磁力搅拌1h，将碳酸钙纤维短切后加到上述溶液中再继续磁力搅拌2h，缓慢滴加去离子水，待形成凝胶后继续搅拌0.6小时，再加到烘箱中于80°C下烘干研磨备用；
（2）将火山岩在浓硫酸中浸泡12h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后和明胶、PA6尼龙粉混合均匀，在马弗炉中于250°C下煅烧1h，冷却后取出；
（3）将步骤（1）所得的产物和除铝酸钙以外其余剩余的物质混合搅拌均匀，采用压力为20t的压球机将混合物压制成小球，筛分后选出粒径大小在5-15mm范围的小球作为球芯备用；
（4）将步骤（2）所得的产物和铝酸钙混合均匀，将步骤（3）所得的小球置于圆盘造球机中作为内核，加入上述的火山岩混合物，滚动造球，使火山岩覆盖在球芯上形成外壳，将所得的复合球体在550°C下煅烧3h成多孔复合微球即可。
取实施例0.5g吸附剂和质量浓度为100mg/l的亚甲基蓝溶液500ml反应，测试指标如下：
去除率（%）：94.1；
吸附量（mg/g）：62.7；
去除率（重复6次，%）：68.3；
抗压强度（N/颗）：24；
磨耗率（%）：2.2。

Claims (2)

1.一种改性火山岩耐酸性吸附剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：碳酸钙纤维8-15、钛酸四丁酯20-40、硅溶胶3-5、铝酸钙6-8、火山岩60-80、PA6尼龙粉6-9、明胶3-4、碳酸氢铵1-3、天然腐殖土5-7、人造石墨4-6、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述一种改性火山岩耐酸性吸附剂，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将钛酸四丁酯和3-4倍量的无水乙醇混合，磁力搅拌1h，将碳酸钙纤维短切后加到上述溶液中再继续磁力搅拌2h，缓慢滴加去离子水，待形成凝胶后继续搅拌0.5-1小时，再加到烘箱中于80°C下烘干研磨备用；
（2）将火山岩在浓硫酸中浸泡12h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后和明胶、PA6尼龙粉混合均匀，在马弗炉中于240-255°C下煅烧0.5-1h，冷却后取出；
（3）将步骤（1）所得的产物和除铝酸钙以外其余剩余的物质混合搅拌均匀，采用压力为10t-20t的压球机将混合物压制成小球，筛分后选出粒径大小在5-15mm范围的小球作为球芯备用；
（4）将步骤（2）所得的产物和铝酸钙混合均匀，将步骤（3）所得的小球置于圆盘造球机中作为内核，加入上述的火山岩混合物，滚动造球，使火山岩覆盖在球芯上形成外壳，将所得的复合球体在550-600°C下煅烧2-4h成多孔复合微球即可。
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