本發(fā)明涉及重金屬處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于沸石的重金屬吸附材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
科技是一把雙刃劍，21世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了人民的生活水平，然而，與此同時(shí)，人類(lèi)也付出了慘重的代價(jià)。由于工業(yè)“三廢”機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放、污水灌溉和農(nóng)藥、除草劑、化肥等的使用以及礦業(yè)的發(fā)展，嚴(yán)重地污染了土壤、水質(zhì)和大氣。
重金屬污染是對(duì)人體健康危害極大的一種污染。目前對(duì)于重金屬污水，主要通過(guò)化學(xué)法、物理吸附法及生物法進(jìn)行處理，其中物理吸附法因使用方便，處理成本低，應(yīng)用較為廣泛。
沸石是一種新興材料，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等部門(mén)，并且它的用途還在不斷地開(kāi)拓。沸石被用作離子交換劑、吸附分離劑、干燥劑、催化劑、水泥混合材料。在石油、化學(xué)工業(yè)中，用作石油煉制的催化裂化、氫化裂化和石油的化學(xué)異構(gòu)化、重整、烷基化、歧化；氣、液凈化、分離和儲(chǔ)存劑；硬水軟化、海水淡化劑。在重金屬物理吸附處理領(lǐng)域，常規(guī)的沸石對(duì)重金屬的吸附效果并不理想，若能夠通過(guò)對(duì)沸石的改性及原料復(fù)配，制作一種基于沸石的吸附材料，提高其對(duì)重金屬的吸附效果，無(wú)疑將具有重要的市場(chǎng)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于沸石的重金屬吸附材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種基于沸石的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：沸石42-50份、硅酸鈉10-15份、硬脂酸丁酯3-7份、鈦酸正丁酯2-5份、硫酸鎂1-3份、二乙烯三胺五乙酸五鈉4-7份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：由以下按照重量的原料組成：沸石43-49份、硅酸鈉12-14份、硬脂酸丁酯4-6份、鈦酸正丁酯3-4份、硫酸鎂1.3-2.7份、二乙烯三胺五乙酸五鈉5-6份。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：由以下按照重量的原料組成：沸石46份、硅酸鈉13份、硬脂酸丁酯5份、鈦酸正丁酯3份、硫酸鎂1.9份、二乙烯三胺五乙酸五鈉5份。
所述基于沸石的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱(chēng)取沸石，超微粉碎后，過(guò)300-400目篩，獲得沸石微粉；
2)將沸石微粉置于容器內(nèi)，加入5-8倍重量的去離子水，攪拌混合3-5h后，靜置2h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得沸石懸濁液；
3)稱(chēng)取硅酸鈉、鈦酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五鈉，加入至沸石懸濁液中，在60-70℃下攪拌混合2-3h，獲得第一混合物；
4)向第一混合物內(nèi)緩慢滴加其總重量5-10％的硝酸溶液，硝酸溶液在30-40min滴加完畢，并在滴加過(guò)程中攪拌，滴加完畢后，獲得第二混合物；
5)將第二混合物放入超聲波處理器中，超聲波處理50-60min，獲得第三混合物，超聲波溫度為70-80℃，超聲波功率為1000W；
6)將第三混合物在烘箱中烘干，研磨，過(guò)200-300目篩，獲得第四混合物；
7)稱(chēng)取硬脂酸丁酯和硫酸鎂，加入至第四混合物中，攪拌混合均勻后，球磨混合2-3h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：步驟4)中，所述硝酸溶液的濃度為3-4mol/L。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明制備的吸附材料對(duì)重金屬離子的吸附效果好，其吸附效果優(yōu)于常規(guī)的沸石。本發(fā)明制備的吸附材料使用方便，能夠廣泛應(yīng)用于各種重金屬污水的處理，且使用成本低，有利于提高污水處理企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種基于沸石的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：沸石42份、硅酸鈉10份、硬脂酸丁酯3份、鈦酸正丁酯2份、硫酸鎂1份、二乙烯三胺五乙酸五鈉4份。
本實(shí)施例中，所述基于沸石的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱(chēng)取沸石，超微粉碎后，過(guò)300目篩，獲得沸石微粉；
2)將沸石微粉置于容器內(nèi)，加入5倍重量的去離子水，攪拌混合3h后，靜置2h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得沸石懸濁液；
3)稱(chēng)取硅酸鈉、鈦酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五鈉，加入至沸石懸濁液中，在60℃下攪拌混合2h，獲得第一混合物；
4)向第一混合物內(nèi)緩慢滴加其總重量5％的硝酸溶液，硝酸溶液在30min滴加完畢，并在滴加過(guò)程中攪拌，滴加完畢后，獲得第二混合物，其中，所述硝酸溶液的濃度為3mol/L；
5)將第二混合物放入超聲波處理器中，超聲波處理50min，獲得第三混合物，超聲波溫度為70℃，超聲波功率為1000W；
6)將第三混合物在烘箱中烘干，研磨，過(guò)200目篩，獲得第四混合物；
7)稱(chēng)取硬脂酸丁酯和硫酸鎂，加入至第四混合物中，攪拌混合均勻后，球磨混合2h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實(shí)施例2
一種基于沸石的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：沸石43份、硅酸鈉12份、硬脂酸丁酯6份、鈦酸正丁酯4份、硫酸鎂1.3份、二乙烯三胺五乙酸五鈉6份。
本實(shí)施例中，所述基于沸石的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱(chēng)取沸石，超微粉碎后，過(guò)350目篩，獲得沸石微粉；
2)將沸石微粉置于容器內(nèi)，加入6倍重量的去離子水，攪拌混合3h后，靜置2h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得沸石懸濁液；
3)稱(chēng)取硅酸鈉、鈦酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五鈉，加入至沸石懸濁液中，在65℃下攪拌混合2h，獲得第一混合物；
4)向第一混合物內(nèi)緩慢滴加其總重量6％的硝酸溶液，硝酸溶液在35min滴加完畢，并在滴加過(guò)程中攪拌，滴加完畢后，獲得第二混合物，其中，所述硝酸溶液的濃度為3mol/L；
5)將第二混合物放入超聲波處理器中，超聲波處理55min，獲得第三混合物，超聲波溫度為80℃，超聲波功率為1000W；
6)將第三混合物在烘箱中烘干，研磨，過(guò)200目篩，獲得第四混合物；
7)稱(chēng)取硬脂酸丁酯和硫酸鎂，加入至第四混合物中，攪拌混合均勻后，球磨混合2.5h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實(shí)施例3
一種基于沸石的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：沸石46份、硅酸鈉13份、硬脂酸丁酯5份、鈦酸正丁酯3份、硫酸鎂1.9份、二乙烯三胺五乙酸五鈉5份。
本實(shí)施例中，所述基于沸石的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱(chēng)取沸石，超微粉碎后，過(guò)400目篩，獲得沸石微粉；
2)將沸石微粉置于容器內(nèi)，加入7倍重量的去離子水，攪拌混合4h后，靜置2h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得沸石懸濁液；
3)稱(chēng)取硅酸鈉、鈦酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五鈉，加入至沸石懸濁液中，在65℃下攪拌混合2.5h，獲得第一混合物；
4)向第一混合物內(nèi)緩慢滴加其總重量8％的硝酸溶液，硝酸溶液在35min滴加完畢，并在滴加過(guò)程中攪拌，滴加完畢后，獲得第二混合物，其中，所述硝酸溶液的濃度為3.5mol/L；
5)將第二混合物放入超聲波處理器中，超聲波處理55min，獲得第三混合物，超聲波溫度為75℃，超聲波功率為1000W；
6)將第三混合物在烘箱中烘干，研磨，過(guò)300目篩，獲得第四混合物；
7)稱(chēng)取硬脂酸丁酯和硫酸鎂，加入至第四混合物中，攪拌混合均勻后，球磨混合2.5h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實(shí)施例4
一種基于沸石的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：沸石49份、硅酸鈉14份、硬脂酸丁酯4份、鈦酸正丁酯3份、硫酸鎂2.7份、二乙烯三胺五乙酸五鈉5份。
本實(shí)施例中，所述基于沸石的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱(chēng)取沸石，超微粉碎后，過(guò)400目篩，獲得沸石微粉；
2)將沸石微粉置于容器內(nèi)，加入7倍重量的去離子水，攪拌混合4h后，靜置2h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得沸石懸濁液；
3)稱(chēng)取硅酸鈉、鈦酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五鈉，加入至沸石懸濁液中，在67℃下攪拌混合2.5h，獲得第一混合物；
4)向第一混合物內(nèi)緩慢滴加其總重量8％的硝酸溶液，硝酸溶液在35min滴加完畢，并在滴加過(guò)程中攪拌，滴加完畢后，獲得第二混合物，其中，所述硝酸溶液的濃度為3.5mol/L；
5)將第二混合物放入超聲波處理器中，超聲波處理56min，獲得第三混合物，超聲波溫度為78℃，超聲波功率為1000W；
6)將第三混合物在烘箱中烘干，研磨，過(guò)200目篩，獲得第四混合物；
7)稱(chēng)取硬脂酸丁酯和硫酸鎂，加入至第四混合物中，攪拌混合均勻后，球磨混合2h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實(shí)施例5
一種基于沸石的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：沸石50份、硅酸鈉15份、硬脂酸丁酯7份、鈦酸正丁酯5份、硫酸鎂3份、二乙烯三胺五乙酸五鈉7份。
本實(shí)施例中，所述基于沸石的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱(chēng)取沸石，超微粉碎后，過(guò)400目篩，獲得沸石微粉；
2)將沸石微粉置于容器內(nèi)，加入8倍重量的去離子水，攪拌混合5h后，靜置2h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得沸石懸濁液；
3)稱(chēng)取硅酸鈉、鈦酸正丁酯和二乙烯三胺五乙酸五鈉，加入至沸石懸濁液中，在70℃下攪拌混合3h，獲得第一混合物；
4)向第一混合物內(nèi)緩慢滴加其總重量10％的硝酸溶液，硝酸溶液在40min滴加完畢，并在滴加過(guò)程中攪拌，滴加完畢后，獲得第二混合物，其中，所述硝酸溶液的濃度為4mol/L；
5)將第二混合物放入超聲波處理器中，超聲波處理60min，獲得第三混合物，超聲波溫度為80℃，超聲波功率為1000W；
6)將第三混合物在烘箱中烘干，研磨，過(guò)300目篩，獲得第四混合物；
7)稱(chēng)取硬脂酸丁酯和硫酸鎂，加入至第四混合物中，攪拌混合均勻后，球磨混合3h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
本發(fā)明制備的吸附材料對(duì)重金屬離子的吸附效果好，其吸附效果優(yōu)于常規(guī)的沸石。本發(fā)明制備的吸附材料使用方便，能夠廣泛應(yīng)用于各種重金屬污水的處理，且使用成本低，有利于提高污水處理企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
上面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。