[发明专利]一种腐植酸改性粘土吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种腐植酸改性粘土吸附剂及其制备方法，制备方法主要包括以下步骤：将粘土材料加入到酸液中，经活化处理后过滤，得到滤液A和滤渣B，将滤渣B用水充分清洗，烘干粉碎后得到酸化粘土；再将酸化粘土加入碱液中，经碱金属离子化处理后过滤，得到滤液C和滤渣D，将滤渣D烘干粉碎后得到碱金属离子化粘土；然后向滤液C中加入矿源腐植酸，经搅拌处理后过滤，得到腐植酸溶液；最后将碱金属离子化粘土加入上述腐植酸溶液中，经改性处理后过滤，烘干粉碎即得腐植酸改性粘土吸附剂。上述制备方法工艺简单，成本低廉。用上述方法制备得到的吸附剂易沉降、易回收、对环境友好、吸附性能良好，适用于工业废水处理和土壤修复。

技术领域

本发明涉及附剂技术领域，特别涉及一种腐植酸改性粘土吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着我国工业化、城市化的快速发展，污染物处理不当和大量排放，不合格农用物质的使用等，导致我国土壤和河流、琥珀的重金属污染问题日益凸显。水和土壤中重金属的积累，使重金属通过饮用水、粮食等危害人体健康。吸附法是利用多孔性固态物质吸附作用来处理污染物的一种最常用方法。长期以来，活性炭一直是最常规的吸附材料。虽然活性炭的范围广，并且能吸附大多数重金属、有机物和生物高分子，但是活性炭的价格昂贵，运行费用高，使其应用受到限制。因此，寻求开发廉价、高性能的新型吸附材料替代活性炭的工作非常重要。

粘土矿物在自然界储量丰富，由于它有着复杂的、可控的、并可有效改造的结构特征和相应的物化特征，因而具有广泛的应用范围和较高的经济价值。其具有表面电荷、结构通道和高的比表面积等特性，对重金属离子有超强的吸附能力，同时粘土矿物的层间域是一个良好的化学反应场所，它具有层间交换、层间吸附、层间催化、层间聚合等特性，可采用酸化、碱活化或热活化的方法对粘土材料进行改性，提高吸附能力。例如，可通过有机改性，将有机物负载于粘土表面，使其获得更好的吸附效果及吸附选择性，但常用的如壳聚糖与十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)等价格较高，工艺复杂，应用较少。所以，很有必要寻找一种工艺简单、成本更低的方法对粘土进行改性，得到可以广泛适用于工业废水处理和土壤修复的吸附剂。

发明内容

本发明提供了一种腐植酸改性粘土吸附剂及其制备方法，利用的是自然界广泛存在的腐植酸对粘土进行改性，目的是寻求廉价、高性能且对环境友好的新型吸附材料，起到有效缓解当前重金属污染水质和土壤的现状。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种腐植酸改性粘土吸附剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1）粘土酸化

将粘土材料加入到酸液中，经活化处理后过滤，得到滤液A和滤渣B，将滤渣B用水清洗后烘干粉碎，得到酸化粘土；

2）酸化粘土碱金属离子化

将步骤1）所得酸化粘土加入碱液中，经碱金属离子化处理后过滤，得到滤液C和滤渣D，将滤渣D烘干粉碎，得到碱金属离子化粘土；

3）制备腐植酸溶液

向步骤2）中所述滤液C中加入矿源腐植酸，经搅拌处理后过滤，所得滤液为腐植酸溶液；

4）粘土改性

将步骤2）所得碱金属离子化粘土加入步骤3）所得腐植酸溶液中，经改性处理后过滤，将过滤所得滤渣烘干粉碎，得到腐植酸改性粘土吸附剂。

所述方法，步骤1）中所述粘土材料为海泡石、沸石、凹凸棒土、蒙脱石、高岭土等中的一种或多种。

所述方法，步骤1）中所述粘土材料的粒径≤75 μm。

所述方法，步骤1）中所述的酸液为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种。