麥飯石除錳濾料的制備方法及其用于去除地下水中錳離子的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種麥飯石除錳濾料的制備方法，該濾料由天然麥飯石粉碎、經(jīng)過氯化氫溶液洗滌后，采用硫酸錳、氫氧化鈉和過硫酸銨浸泡改性，改性后再經(jīng)清洗，活化而成。本發(fā)明采用過硫酸銨作為氧化劑，與傳統(tǒng)采用高價錳酸鉀氧化制得二氧化錳的工藝完全不同，且該法負(fù)載的納米級二氧化錳更均勻，是一種新型錳濾料。以麥飯石作為載體制得負(fù)載納米二氧化錳的改性濾料，可以有效去除地下水中的錳離子，操作簡單，具有較好應(yīng)用前景。麥飯石除錳濾料用于去除地下水中錳離子的應(yīng)用也一并公開。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)?；瘜W(xué)領(lǐng)域的材料制備方法，尤其涉及一種麥飯石除錳濾料的 制備方法及其用于去除地下水中錳離子的應(yīng)用。 麥飯石除錳濾料的制備方法及其用于去除地下水中錳離子 的應(yīng)用

【背景技術(shù)】
[0002] 地下水是農(nóng)村地區(qū)重要的飲用水水源，但由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)和多方面原因，地下水中 錳超標(biāo)現(xiàn)象較為普遍。飲用錳過量的水會引起疲倦乏力、頭昏頭疼、記憶力減退等身體不 適，因此地下水除錳技術(shù)一直被關(guān)注。目前地下水中去除錳離子的應(yīng)用方法主要采用接觸 催化氧化法和生物氧化法兩大類。其中，接觸催化氧化法除錳是將地下水經(jīng)曝氣后，通過錳 砂對水中錳離子的催化氧化作用將在過濾中去除；該法需要一段時間對錳砂進(jìn)行培養(yǎng)，在 其成熟后才具有較好的除錳效果；生物氧化法除錳技術(shù)是借助錳氧化細(xì)菌及其胞外聚合物 等的催化作用，將可溶的二價錳離子氧化成不溶的四價錳，并同時促進(jìn)生長錳氧化微生物 的過程，但該法也存在"濾料成熟期"，即一段時間對生物濾料的培養(yǎng)。所以以上兩法都存在 濾料成熟期長的問題。
[0003] 2013年3月20日公告的第CN102491478B號中國專利，其揭示了一種地下水除錳 工藝方法。2010年4月7日公開的第CN101690860A號中國專利申請，其揭示了一種錳質(zhì)復(fù) 合濾料?，F(xiàn)有技術(shù)常采用高錳酸鉀強(qiáng)氧化石英砂制得除錳濾料，克服濾料存在成熟期的問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：提供一種麥飯石除錳濾料的制備方法，所述麥 飯石除錳濾料不需培養(yǎng)再生、更換和等待，過濾后地下水能達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)錳含量小 于0. lmg/L，適用于農(nóng)村地區(qū)地下水凈化。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 一種麥飯石除錳濾料的制備方法，其包括如下步驟：
[0007] (1)將麥飯石粉碎后分別過40目和80目篩，相應(yīng)去除小于40目及大于80目的顆 粒粉末；
[0008] (2)配置lmol/L的HC1溶液，以5 :1的比例浸泡洗滌麥飯石2小時，浸泡好的麥 飯石用去離子水沖洗兩次后，在KKTC烘箱中烘干；
[0009] (3)取30g處理好的麥飯石和0. 2mol/L的MnS04溶液300mL置于燒瓶中，再向燒 瓶中加0· 8mol/L的NaOH溶液100mL，然后在攪拌的同時不斷地滴加1. 2mol/L的（NH4)2S208 溶液300mL，在室溫下反應(yīng)12小時；
[0010] (4)反應(yīng)完后靜置1小時，采用網(wǎng)篩把麥飯石顆粒分離出來；浸泡好的麥飯石用去 離子水不斷洗滌，直至滴加 BaCl2檢驗(yàn)無沉淀或渾濁，再置于KKTC烘箱中干燥并活化2小 時，即得所需麥飯石除錳濾料。
[0011] 制備的主要反應(yīng)原理為：Mn2++S208 2-+40H- = Mn02+2S042-+2H20,經(jīng)過反應(yīng)在麥飯石 的表面生成一層納米級的S -Μη02，可以有效地吸附水中的錳離子，達(dá)到去除的效果。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果為：（1)本發(fā)明采用天然麥飯石作為原料，具有 一定的多孔性，比一般石英砂具有更大的比表面大和孔容，有利于濾料對對錳離子的過濾； (2)同時，本發(fā)明采用過硫酸銨作為氧化劑，與傳統(tǒng)采用高價錳酸鉀氧化制得二氧化錳的工 藝完全不同，且該法負(fù)載的納米級二氧化錳更均勻，是一種新型錳濾料；（3)以麥飯石作為 載體制得負(fù)載納米二氧化錳的改性濾料，可以有效去除地下水中的錳離子，操作簡單，具有 較好應(yīng)用前景。
[0013] 本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于：提供上述麥飯石除錳濾料用于去除地下水 中錳離子的應(yīng)用。
[0014] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0015] 一種麥飯石除錳濾料用于去除地下水中錳離子的應(yīng)用，所述麥飯石除錳濾料通過 如下制備方法制成，其包括如下步驟：
[0016] (1)將麥飯石粉碎后分別過40目和80目篩，相應(yīng)去除小于40目及大于80目的顆 粒粉末；
[0017] (2)配置lmol/L的HC1溶液，以5 :1的比例浸泡洗滌麥飯石2小時，浸泡好的麥 飯石用去離子水沖洗兩次后，在KKTC烘箱中烘干；
[0018] (3)取30g處理好的麥飯石和0. 2mol/L的MnS04溶液300mL置于燒瓶中，再向燒 瓶中加0· 8mol/L的NaOH溶液100mL，然后在攪拌的同時不斷地滴加1. 2mol/L的（NH4)2S208 溶液300mL，在室溫下反應(yīng)12小時；
[0019] (4)反應(yīng)完后靜置1小時，采用網(wǎng)篩把麥飯石顆粒分離出來；浸泡好的麥飯石用去 離子水不斷洗滌，直至滴加 BaCl2檢驗(yàn)無沉淀或渾濁，再置于KKTC烘箱中干燥并活化2小 時，即得所需麥飯石除錳濾料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為是本發(fā)明一實(shí)施例麥飯石濾料除錳效果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022] -種麥飯石除錳濾料的制備方法，其包括如下步驟：
[0023] (1)將麥飯石粉碎后分別過40目和80目篩，相應(yīng)去除小于40目及大于80目的顆 粒粉末；
[0024] (2)配置lmol/L的HC1溶液，以5 :1的比例浸泡洗滌麥飯石2小時，浸泡好的麥 飯石用去離子水沖洗兩次后，在KKTC烘箱中烘干；
[0025] (3)取30g處理好的麥飯石和0. 2mol/L的MnS04溶液300mL置于燒瓶中，再向燒 瓶中加0· 8mol/L的NaOH溶液100mL，然后在攪拌的同時不斷地滴加1. 2mol/L的（NH4)2S208 溶液300mL，在室溫下反應(yīng)12小時；
[0026] (4)反應(yīng)完后靜置1小時，采用網(wǎng)篩把麥飯石顆粒分離出來；浸泡好的麥飯石用去 離子水不斷洗滌，直至滴加 BaCl2檢驗(yàn)無沉淀或渾濁，再置于KKTC烘箱中干燥并活化2小 時，即得所需麥飯石除錳濾料。
[0027] 制備的主要反應(yīng)原理為：Mn2++S208 2-+40H- = Mn02+2S042-+2H20,經(jīng)過反應(yīng)在麥飯石 的表面生成一層納米級的S -Μη02，可以有效地吸附水中的錳離子，達(dá)到去除的效果。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：（1)本發(fā)明采用天然麥飯石作為原料，具有一 定的多孔性，比一般石英砂具有更大的比表面大和孔容，有利于濾料對對錳離子的過濾； (2)同時，本發(fā)明采用過硫酸銨作為氧化劑，與傳統(tǒng)采用高價錳酸鉀氧化制得二氧化錳的工 藝完全不同，且該法負(fù)載的納米級二氧化錳更均勻，是一種新型錳濾料；(3)以麥飯石作為 載體制得負(fù)載納米二氧化錳的改性濾料，可以有效去除地下水中的錳離子，降低濁度，操作 簡單，處理后的水質(zhì)達(dá)到國家飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，具有較好應(yīng)用前景。
[0029] 另外，本發(fā)明還提供一種用上述制備方法制的麥飯石除錳濾料用于去除地下水中 猛尚子的應(yīng)用。
[0030] 采用ASAP2010檢測改性濾料的材料結(jié)構(gòu)結(jié)果如表1，該濾料比一般石英砂具有更 大的表面和孔容。
[0031] 表1改性濾料的材料結(jié)構(gòu)
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種麥飯石除錳濾料的制備方法及其用于去除地下水中錳離子的應(yīng)用，包括麥飯石 除錳濾料的制備方法及濾料去除地下水中的錳離子應(yīng)用，其特征是：麥飯石除錳濾料的制 備方法，步驟如下， (1) 將麥飯石粉碎后分別過40目和80目篩，相應(yīng)去除小于40目及大于80目的顆粒粉 末； (2) 配置lmol/L的HC1溶液，以5 :1的比例浸泡洗滌麥飯石2小時，浸泡好的麥飯石 用去離子水沖洗兩次后，在KKTC烘箱中烘干； (3) 取30g處理好的麥飯石和0. 2mol/L的MnS04溶液300mL置于燒瓶中，再向燒瓶中 加0· 8mol/L的NaOH溶液100mL，然后在攪拌的同時不斷地滴加1. 2mol/L的（NH4)2S208溶 液300mL，在室溫下反應(yīng)12小時； (4) 反應(yīng)完后靜置1小時，采用網(wǎng)篩把麥飯石顆粒分離出來；浸泡好的麥飯石用去離子 水不斷洗滌，直至滴加 BaCl2檢驗(yàn)無沉淀或渾濁，再置于KKTC烘箱中干燥并活化2小時，即 得所需麥飯石除錳濾料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種麥飯石除錳濾料的制備方法及其用于去除地下水中錳 離子的應(yīng)用，其特征是：所述除錳濾料是在麥飯石的表面生成一層納米級的S-Mn0 2的除錳 改性濾料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種麥飯石除錳濾料的制備方法及其用于去除地下水中錳 離子的應(yīng)用，其特征是：所述（NH4) 2S208作為制備濾料的氧化劑。
【文檔編號】B01J20/30GK104056592SQ201410341053
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】符瞰, 林積泉, 鐘同暢, 劉賢詞 申請人:符瞰