[发明专利]用于吸附水相中木质素磺酸盐的坡缕石黏土复合絮凝剂及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种坡缕石复合絮凝剂及其制备，尤其涉及一种用于吸附水相中木质素磺酸盐的坡缕石黏土复合絮凝剂及其制备方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

亚硫酸盐造纸法是目前常用的造纸方法，采用该方法造纸会产生三种污水：黑液、中段废水及白水。由于黑液碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来极大的危害，而且黑液所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上。

目前对造纸废水的处理方法主要有以下几种：物理处理技术、化学处理技术、物理-化学联合处理技术、生物处理技术、膜处理技术、高级氧化法及人工湿地处理技术等，其中物理处理技术包含了絮凝沉淀处理。文献报道的用于处理造纸废水的絮凝剂有：铝交联剂改性蒙脱土絮凝剂、聚硅酸硫酸酮锌絮凝剂、聚铁硅絮凝剂、壳聚糖型絮凝剂、阳离子高分子絮凝剂等，该类材料虽然对造纸废水的净化具有一定作用，但效果均不令人满意，其成本相对较高。

亚硫酸盐造纸法产生的黑液中，木质素磺酸盐占有较大的比例。因此，探索一种对水相中木质素磺酸盐去除效果良好的吸附剂是解决造纸废水污染的关键因素之一。目前文献公开报道的对水相中木质素磺酸盐的吸附主要有白云石、介孔材料等，但吸附效果均不理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种用于吸附水相中木质素磺酸盐的坡缕石黏土复合絮凝剂。

本发明的另一目的是提供一种用于吸附水相中木质素磺酸盐的坡缕石黏土复合絮凝剂的制备方法。

（一）坡缕石复合絮凝剂及其制备

本发明用于吸附水相中木质素磺酸盐的坡缕石黏土复合絮凝剂，是以坡缕石黏土粉末为主要原料，以聚丙烯酸钠粉末为分散剂，氧化镁粉末为悬浮助剂，在水相中复合偏硅酸钠而得到。

其具体制备方法如下：

（1）将坡缕石黏土粉末，聚丙烯酸钠粉末及氧化镁粉末用蒸馏水配制成总质量百分数4%~8%的悬浮液，充分分散，得到坡缕石悬浮液；

（2）将无水偏硅酸钠配置成溶液，使溶液中SiO₂的质量百分数在1%~4%；调节pH=5~7；在溶液向凝胶转变的过程中，迅速加入所述坡缕石悬浮液，搅拌15~30min，调节混合液的pH=4~7，熟化1~3h，即得到坡缕石黏土复合絮凝剂；

所述坡缕石黏土粉末的粒径为200~350目；

所述聚丙烯酸钠粉末的质量为坡缕石黏土的1%~3%；

所述氧化镁粉末的质量为坡缕石黏土的0.1%~0.4%；

所述坡缕石黏土量的为偏硅酸钠质量的5~15倍。

（二）复合絮凝剂对水相中木质素磺酸盐的吸附能力测试

测试方法：配制浓度100~150mg/L的木质素磺酸钠溶液100mL，添加1~5mL的复合絮凝剂，在常温下，以120~180r/min的速度搅拌10~15min，沉淀10~15 min。

测试结果：见表1。

表1 絮凝剂对木质素磺酸钠废水吸附实验

 由表1可以看出，本发明制备的坡缕石复合絮凝剂对水相中木质素磺酸盐的具有很强的吸附能力：对水相中木质素磺酸钠的去除率达到95%以上。

本发明相对现有技术具有以下优点：

1、本发明以我国特色资源坡缕石黏土为主要原料，价廉易得，成本低；

2、对水相中木质素磺酸盐具有很强的吸附能力，因此可用于含有木质素磺酸盐的废水处理；

3、由于木质素磺酸盐是阴离子表面活性剂，所以该吸附过程相当于对无机物的表面有机化改性，因此，吸附了木质素磺酸盐的污泥可用于处理其他有机废水或者添加到高分子材料中起到增强剂的作用，解决了目前废液处理中污泥的资源化问题，实现了污泥再次利用。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明复合絮凝剂制备及其处理含有木质素磺酸盐废水中的应用作进一步说明。

实施例一

1、坡缕石复合絮凝剂的制备

（1）将坡缕石黏土粉碎并过200目筛；取100g坡缕石黏土粉末，1g聚丙烯酸钠粉末，0.1g氧化镁粉末，加入到2400mL蒸馏水中，在转速5000 r/min下高速分散3h，即制成坡缕石悬浮液；