[发明专利]改性膨润土复合净水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于膨润土改性、复合的粉体制备领域，特别涉及一种对印染、油类等的有机物污水具有较好吸附、脱色、除臭能力的改性膨润土复合净水剂及其制备方法。

背景技术

膨润土是资源分布广泛、用途众多的大宗粘土矿产，是被喻为具有“千种用途”的非金属矿品种。加工后的膨润土产品在各种工业污水、生活污水处理领域有广泛的用途。根据污水性质的不同，可划分为有机污水、无机金属离子污水两大类；其中有机污水又细分为印染、油品、造纸等污水。对有机污水处理用的膨润土净水剂，目前主要制备工艺是采用无机或有机柱撑剂单用或联用撑大膨润土所含蒙脱石的层间距，以利于对大分子有机污染物的吸附、沉淀及分离；所用的有机柱撑剂主要是十六烷基三甲基溴化铵，但溴化的烷基铵价高，沉淀速度慢、产生的污泥含湿量较高使污泥体积大，且溴离子对微生物的生存和繁衍不力，对后续的若进一步生物净化可造成负面效果。

如中国发明专利ZL200610135156.6、 ZL200610135157.0、ZL200610135158.5分别采用功能类似的无机镍钛/铁钛/铁硅和有机的十六烷基三甲基溴化铵作为复合柱撑剂，虽然柱撑后的层间距较大，对有机污染物吸附效果较好，但柱撑的蒙脱石是单微粒的结构，吸附处理后的微粒沉降速度仍较慢，且采用的有机柱撑剂采是对后续处理有一定负面效应的十六烷基三甲基溴化铵。

偶联剂是一大类以硅、钛、铝、锆、铬为核心离子，分别连接3或4或6个有机基团的有机化合物，有机基团的选择又被为两类，一类是带亲有机物或具反应能力活性官能团的基团，如氧基、巯基、乙氧基、环氧基、酰胺基、氨丙基等，另一类是带能水解的烷氧基、卤素、酰氧基等，水解后的产物可于无机粉体表面的羟基反应；这两类基团的综合作用结果是将体系中的有机、无机物（基团）连成体积及质量大的聚集体。

偶联剂改性粉体目前主要用于改性填料同塑料、橡胶、密封胶等基体体系，在改性膨润土净水剂制备中应用未见应用报道。同在塑料、橡胶、密封胶等体系的作用类似，在有机污水净化处理中偶联剂也能使有机污物同净化剂更好结合，并加速颗粒沉淀、分离。偶联剂的品种虽然较多，但净水体系对其偶联剂的基团在水中的稳定性有较高要求，因而，可使用的偶联剂品种也有限。

发明内容

本发明的目的在于克服单微粒吸附颗粒沉淀速度慢、且溴化烷基铵后续处理负面效果的缺点，提供一种用偶联剂使单微粒吸附颗粒偶联以加快沉淀速度，并联用柱撑效果更强、更利于膨润土含蒙脱石片层解离、对后续生物处理更好的氯化烷基铵协同改性膨润土，并复合活性炭进一步提高净化效果的复合净水剂。

本发明的另一目的是提供复合净水剂的制备方法。

本发明改性膨润土复合净水剂的制备方法，是在100质量份的膨润土中加入0.1~1.0质量份的硅烷偶联剂或0.5~1.5质量份的钛酸酯偶联剂、1~5质量份的烷基铵盐，搅拌混合均匀后向混合体系加入70℃~90℃的水，控制体系的固液质量体积比为1/2~1/5，常温搅拌10~30min；再向混合体系加入0.2~2.0质量份的活性碳粉末，继续搅拌10min；混合液固液分离，湿样于100℃~110℃烘干，干燥后的颗粒料粉碎成粒度100目~200目的粉末即得。

本发明采用的偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯中的任何一种。

本发明采用的烷基铵盐为十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵或二十二烷基三甲基氯化铵。

本发明采用的膨润土其蒙脱石含量≥50%、阳离子交换总量50-100mmol/100g，蒙脱石含量越高，效果越好。

本发明所述制备方法制备的改性膨润土复合净水剂。

 

本发明的有益效果

采用上述发明内容技术方案的本发明，由于所用硅烷或钛酸酯偶联剂能与膨润土含矿物表面的羟基发生化学反应，增加膨润土所含矿物对被要求处理有机污物的亲和性，并可使吸附后的单微粒偶联成体积更大的聚集体，以加快污物沉淀、分离速度；并用柱撑效果更强、对后续生物处理更好的氯化烷基铵改性膨润土。整套工艺具有原料成分利用合理、污水净化效率高及有利于后续进一步生物处理等的特点。

具体实施方式

实施例1