[发明专利]一种粘土基体型化吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种粘土基体型化吸附剂，按重量组分计，包括100份胶凝材料，100份激发剂和1～2份过氧化氢溶液；其中，按重量组分计，所述胶凝材料包括93～95份偏高岭土和5～7份硅藻土，所述激发剂包括10～13份氢氧化钠和87～90份水玻璃。本发明还提供一种所述粘土基体型化吸附剂的制备方法，步骤如下：将氢氧化钠与水玻璃混合，得到激发剂；将胶凝材料、激发剂和过氧化氢溶液混合搅拌，得到体型化吸附剂浆体；将所述体型化吸附剂浆体浇筑于模具中，然后将模具放置在振动台上震动；将所述体型化吸附剂浆体放置在混凝土标准箱中养护，脱模后得到粘土基体型化吸附剂。本发明提供的粘土基体型化吸附剂对废水中的Pb²⁺具有较好的吸附效果。

技术领域

本发明涉及环境废水处理材料技术领域，尤其涉及一种粘土基体型化吸附剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国在环保领域重点着力，致力于恢复生态，治理污染。水资源又是人赖以生存和社会生产最基础的要素，因此治理水体污染应当提升到主要解决的问题。

随着越来越多的工业化生产和人类的社会生产活动，许多含有重金属离子的污染物被排入到自然水体中。水体中的重金属离子不能被微生物降解，能够长期存在并能通过食物链进入人体，引起生理机能紊乱从而导致各种疾病。因此，除去水体中的重金属离子具有重要意义。目前为止，对于水体的重金属污染，主要的处理方法包括吸附法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物絮凝法等。其中，吸附法具有材料便宜易得、操作简单、重金属处理效果较好等优点，因而被研究者所重视。吸附法中通常利用重金属离子吸附剂去除重金属离子，重金属离子吸附剂的种类多样，既包括天然矿物(如沸石、高岭石等无机材料)，也包括天然高聚物(如丹宁类、木质素类、壳聚糖类等)，还包括人工合成的或改性的聚合物(如聚苯乙烯基树脂、硅胶基树脂等)。

国内外在废水处理中使用的吸附剂主要是有机吸附剂，有机吸附剂的吸附效率和热稳定性较差，抗污染能力低，使用寿命不长；而且通常需要与其它方法配合使用才能达到最佳的分离效果。为了克服有机吸附剂的缺点，无机吸附剂的应用逐步为人们所关注。与有机吸附剂相比，无机吸附剂具有吸附效率高、化学稳定性好、耐酸碱和有机溶剂、使用寿命长等优点，所以在吸附剂分离中显示出良好的应用前景。

法国科学家Davidovits于1979年提出了能够作为吸附剂的地质聚合物(Geopolymer)的概念，地质聚合物主要是指采用天然矿物、固体废弃物或以有机硅铝化合物、无机硅铝化合物为原料制备的由硅氧四面体与铝氧四面体交互构成的三维网络凝胶体。地质聚合物作为吸附剂不仅具有无机吸附剂的优点，并且制备过程无污染、能耗低，能够消耗大量工业固体废弃物，是一种绿色合成、绿色治污的吸附材料。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种以地质聚合物作为胶凝材料的粘土基体型化吸附剂，以及一种过程简单的粘土基体型化吸附剂的制备方法。

本发明提供一种粘土基体型化吸附剂，按重量组分计，包括100份胶凝材料，100份激发剂和1～2份过氧化氢溶液；

其中，按重量组分计，所述胶凝材料包括93～95份偏高岭土和5～7份硅藻土，所述激发剂包括10～13份氢氧化钠和87～90份水玻璃。

进一步地，按重量组分计，所述粘土基体型化吸附剂包括11.1份氢氧化钠、88.9份水玻璃、5.0份硅藻土、95.0份偏高岭土和2.0份过氧化氢溶液。

进一步地，按重量组分计，所述粘土基体型化吸附剂包括12.5份氢氧化钠、87.5份水玻璃、7.0份硅藻土、93.0份偏高岭土和2.0份过氧化氢溶液。

进一步地，按重量组分计，所述粘土基体型化吸附剂包括12.9份氢氧化钠、87.1份水玻璃、7.0份硅藻土、93.0份偏高岭土和1.0份过氧化氢溶液。