一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料的制作方法

    专利2022-07-08  113

    本发明属于环保型铸造领域,具体是一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料。



    背景技术:

    众所周知,我国的膨润土资源丰富,膨润土的主要成分为蒙脱石,由于膨润土的吸附作用,其被广泛应用于处理水中的有机物,例如处理印染行业中、煤气洗涤行业中,这些行业中的废水有机物的含量较高,但是在后期的80年代,膨润土得到发展,尤其在环保型的转变中膨润土得到大的发展,由于重金属离子在各行各业中都属于比较难处理的物质,早些年代对于重金属离子,技术人员都是属于睁一只眼闭一只眼的状态,随着时代的发展,普通老百姓都明白重金属离子的危害,因此在各行各业中,都需要对重金属离子进行去除。

    膨润土材料具有强大的吸附力,但是对于重金属离子的彻底去除来说还是需要进行改性,常用的改性方法有酸改性、有机改性、煅烧改性等等,如需要同时满足高效、环保的性能,上述的改性方法都不能达到彻底去除重金属离子的目的。



    技术实现要素:

    本发明针对现有技术中重金属离子难以彻底去除的难题,公开了一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,本发明通过将多组分进行结合,提高膨润土的吸附能力,因此能够彻底去除重金属离子。

    本发明是这样实现的:

    一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:膨润土500~1000份、聚丙烯酰胺100~120份、黄原胶50~70份、二氧化钛30~60份、乙二胺四乙酸80~150份、二氧化硅50~70份,醋酸钠20~50份,表面活性剂50~100份;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。

    进一步,所述的二氧化硅为纳米材料,所述的纳米二氧化硅的粒径为70~90纳米。

    进一步,其特征在于,所述的黄原胶与二氧化硅的质量百分比为1:1。

    进一步,纳米二氧化硅在去离子水中中的ph为5~5.5,使用醋酸调节ph。

    进一步,按照质量百分比计,所述的表面活性剂与膨润土的比例为1:10。

    进一步,所述的表面活性剂为烷基苯磺酸盐型阴离子表面活性剂或者木质素型两性离子表面活性剂。

    进一步,所述的膨润土为钠基膨润土的悬浊液。

    本发明与现有技术的有益效果在于:本发明中采用多种有机无机的物质进行组合,具体为膨润土、聚丙烯酰胺、黄原胶、二氧化钛、乙二胺四乙酸、二氧化硅,醋酸钠,表面活性剂,其中的纳米二氧化硅、二氧化钛经过表面活性剂的修饰作用,使其具备双亲的性质,黄原胶具有大量的亲水基团,能够与纳米二氧化硅、二氧化钛以及表面活性剂结合,形成较强的悬浮功能,因此对于重金属离子的强吸附,达到彻底去除的目的意义重大。此外二氧化钛的加入,进一步提高有机-无机复合膨润土材料的强吸附能力。

    具体实施方式

    为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚,明确,以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

    实施例1

    本实施例中的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:钠基膨润土的悬浊液800份、聚丙烯酰胺110份、黄原胶55份、二氧化钛40份(氯化钛为二氧化钛的钛源)、乙二胺四乙酸100份、纳米二氧化硅55份,黄原胶与二氧化硅的质量百分比为1:1,纳米二氧化硅在去离子水中中的ph为5~5.5,使用醋酸调节ph,醋酸钠20~50份,烷基苯磺酸盐型阴离子表面活性剂80份,表面活性剂与膨润土的比例为1:10;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。

    实施例2

    本实施例中的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:钠基膨润土的悬浊液1000份、聚丙烯酰胺120份、黄原胶70份、二氧化钛60份(氯化钛为二氧化钛的钛源)、乙二胺四乙150份、纳米二氧化硅70份,黄原胶与二氧化硅的质量百分比为1:1,纳米二氧化硅在去离子水中中的ph为5~5.5,使用醋酸调节ph,醋酸钠50份,烷基苯磺酸盐型阴离子表面活性剂100份,表面活性剂与膨润土的比例为1:10;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。

    实施例3

    本实施例中的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:钠基膨润土的悬浊液500份、聚丙烯酰胺100份、黄原胶50份、二氧化钛30份(氯化钛为二氧化钛的钛源)、乙二胺四乙酸80份、纳米二氧化硅50份,黄原胶与二氧化硅的质量百分比为1:1,纳米二氧化硅在去离子水中中的ph为5~5.5,使用醋酸调节ph,醋酸钠20份,木质素型两性离子表面活性剂50份,木质素型两性离子表面活性剂与膨润土的比例为1:10;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。

    对比实施例1

    本实施例中的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:钠基膨润土的悬浊液800份、聚丙烯酰胺110份、二氧化钛40份(氯化钛为二氧化钛的钛源)、乙二胺四乙酸100份、纳米二氧化硅55份,纳米二氧化硅在去离子水中中的ph为5~5.5,使用醋酸调节ph,醋酸钠20~50份,;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。

    本对比实施例1与实施例1的区别在于,本实施例中不采用黄原胶以及表面活性剂,经过具体的重金属离子实验的比对,实施例1中的吸附重金属离子的能力是对比实施例1中的十倍以上。

    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:膨润土500~1000份、聚丙烯酰胺100~120份、黄原胶50~70份、二氧化钛30~60份、乙二胺四乙酸80~150份、二氧化硅50~70份,醋酸钠20~50份,表面活性剂50~100份;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。

    2.根据权利要求1所述的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,所述的二氧化硅为纳米材料,所述的纳米二氧化硅的粒径为70~90纳米。

    3.根据权利要求1所述的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,所述的黄原胶与二氧化硅的质量百分比为1:1。

    4.根据权利要求1所述的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,纳米二氧化硅在去离子水中中的ph为5~5.5,使用醋酸调节ph。

    5.根据权利要求1所述的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,按照质量百分比计,所述的表面活性剂与膨润土的比例为1:10。

    6.根据权利要求5所述的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,所述的表面活性剂为烷基苯磺酸盐型阴离子表面活性剂或者木质素型两性离子表面活性剂。

    7.根据权利要求1所述的一种高效环保的有机-无机复合膨润土材料,其特征在于,所述的膨润土为钠基膨润土的悬浊液。

    技术总结
    本发明公开了一种高效环保的有机‑无机复合膨润土材料,属于环保型铸造领域,本发明按照质量百分比计,所述的材料由以下组分制备:膨润土、聚丙烯酰胺、黄原胶、二氧化钛、乙二胺四乙酸、二氧化硅,醋酸钠,表面活性剂;所述的氯化钛为二氧化钛的钛源;所述的二氧化硅为纳米二氧化硅,其在使用时为分散在去离子水中的均相态;所述的醋酸钠溶解在丙烯酰胺的水溶液中,丙烯酰胺的使用量为醋酸钠的两倍。其中的纳米二氧化硅、二氧化钛经过表面活性剂的修饰作用,使其具备双亲的性质,黄原胶具有大量的亲水基团,能够与纳米二氧化硅、二氧化钛以及表面活性剂结合,形成较强的悬浮功能,因此对于重金属离子的强吸附,达到彻底去除的目的意义重大。

    技术研发人员:王为奎;刘素祯;谢龙根;张炳江
    受保护的技术使用者:句容康泰膨润土有限公司
    技术研发日:2020.12.08
    技术公布日:2021.03.12

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