本發(fā)明涉及廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種改性膨潤(rùn)土的制備方法。
背景技術(shù)：
：膨潤(rùn)土是一種廣泛分布于自然界中的粘土類礦物，屬非金屬礦產(chǎn)，且膨潤(rùn)土通常與許多礦物相伴而生，其主要成分為蒙脫石。蒙脫石屬于2:1結(jié)構(gòu)即由兩層硅氧四面體和一層夾于鋁(鎂)氧(氫氧)八面體構(gòu)成的單斜晶系硅酸鹽礦物。蒙脫石中晶格內(nèi)的不等價(jià)類質(zhì)同象置換(四面體中硅被al、fe代替；八面體中鋁被fe、mg等離子進(jìn)行置換)，使其結(jié)構(gòu)形式變得更加復(fù)雜，并且層間結(jié)構(gòu)增加負(fù)電荷形成層間負(fù)電荷，迫使吸附陽(yáng)離子補(bǔ)償，以達(dá)到層間電荷平衡，具有陽(yáng)離子交換性能；另外由于膨潤(rùn)土具有比表面積大、較好的吸附性能等其他特性，使膨潤(rùn)土具有較大離子交換容量。由于膨潤(rùn)土具有上述優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，如在廢料處理中的應(yīng)用(如土地填埋防滲材料等)、廢水處理中的應(yīng)用(如重金屬?gòu)U水、有機(jī)廢水及染料廢水)和其他方面的應(yīng)用。為了得到性能優(yōu)越的膨潤(rùn)土，可以通過(guò)物理和化學(xué)的方法對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，以改變其結(jié)構(gòu)和表面特性，使其適應(yīng)不同的使用要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，膨潤(rùn)土的改性方法主要有活化法改性、離子交換法改性和柱撐改性，其中柱撐改性是20世紀(jì)70年代走入人們的視線并逐漸發(fā)展起來(lái)的工藝技術(shù)。由于柱撐改性膨潤(rùn)土具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，使柱撐改性得到廣泛重視。柱撐改性所用的柱撐劑分為有機(jī)柱撐劑、無(wú)機(jī)柱撐劑和混合柱撐劑，在眾多的柱撐劑中，羥基金屬陽(yáng)離子柱撐劑為最理想的柱撐劑。目前，通常通過(guò)向金屬鹽溶液中滴加堿液，然后經(jīng)室溫老化得到羥基金屬陽(yáng)離子柱撐劑，然而采用常規(guī)方法制備的羥基金屬陽(yáng)離子柱撐劑改性膨潤(rùn)土，仍然不能有效提高膨潤(rùn)土對(duì)cd2+的吸附性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種改性膨潤(rùn)土的制備方法，本發(fā)明所提供的改性膨潤(rùn)土的制備方法操作簡(jiǎn)單，能夠顯著提高膨潤(rùn)土對(duì)cd2+的吸附性，同時(shí)還能提高膨潤(rùn)土對(duì)cu2+和pb2+的吸附性。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種改性膨潤(rùn)土的制備方法，包括以下步驟：(一)將膨潤(rùn)土用六偏磷酸鈉水溶液進(jìn)行提純，得到純化膨潤(rùn)土；(二)將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鋁鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第一恒溫老化，得到羥基鋁柱撐劑；將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鐵鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第二恒溫老化，得到羥基鐵柱撐劑；在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為70～90℃的條件下，將所述羥基鐵柱撐劑滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，然后維持溫度不變進(jìn)行第三恒溫老化，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；所述羥基鋁柱撐劑和所述羥基鐵柱撐劑的制備之間沒(méi)有時(shí)間順序的限定；(三)將所述純化膨潤(rùn)土與所述羥基mg-al復(fù)合柱撐劑混合后進(jìn)行第四恒溫老化，得到改性膨潤(rùn)土；所述步驟(一)和步驟(二)之間沒(méi)有時(shí)間順序的限定。優(yōu)選的，所述步驟(一)中的提純包括以下步驟：將所述膨潤(rùn)土與所述六偏磷酸鈉水溶液混合，在50～70℃下恒溫?cái)嚢?.5～1.5h，得到混合料液；在所述恒溫?cái)嚢璧臏囟认拢瑢⑺龌旌狭弦哼M(jìn)行靜置分層，將得到的上層液體烘干得到純化膨潤(rùn)土。優(yōu)選的，所述六偏磷酸鈉水溶液的濃度為0.15～0.35mol/l，ph值為6.5～7.5。優(yōu)選的，所述羥基鋁柱撐劑的制備中，al3+與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.7～2.2。優(yōu)選的，所述羥基鐵柱撐劑的制備中，fe3+與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.7～2.2。優(yōu)選的，所述羥基鋁柱撐劑中的al3+與所述羥基鐵柱撐劑中的fe3+的摩爾比為1:0.05～0.15。優(yōu)選的，所述步驟(二)中第一恒溫老化、第二恒溫老化和第三恒溫老化的時(shí)間獨(dú)立地為20～30h。優(yōu)選的，所述步驟(三)中，羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中金屬離子的總物質(zhì)的量與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1.0～1.5mmol:1g。優(yōu)選的，所述步驟(三)具體包括如下步驟：將所述純化膨潤(rùn)土與水混合，得到純化膨潤(rùn)土懸浮液；在所述純化膨潤(rùn)土懸浮液的溫度為50～90℃的條件下，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后維持所述純化膨潤(rùn)土懸浮液的溫度，恒溫?cái)嚢?.5～4.0h，再進(jìn)行第四恒溫老化；將所述第四恒溫老化得到的料液經(jīng)固液分離、洗滌、干燥，得到改性膨潤(rùn)土。優(yōu)選的，所述步驟(三)中第四恒溫老化的溫度為50～90℃，所述第四恒溫老化的時(shí)間為12～36h。本發(fā)明提供了一種改性膨潤(rùn)土的制備方法，將膨潤(rùn)土用六偏磷酸鈉水溶液進(jìn)行提純，得到純化膨潤(rùn)土；將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鋁鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第一恒溫老化，得到羥基鋁柱撐劑；將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鐵鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第二恒溫老化，得到羥基鐵柱撐劑；在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為70～90℃的條件下，將所述羥基鐵柱撐劑滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，然后維持溫度不變進(jìn)行第三恒溫老化，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；將所述純化膨潤(rùn)土與所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑混合后進(jìn)行第四恒溫老化，得到改性膨潤(rùn)土。本發(fā)明所提供的制備方法采用六偏磷酸鈉水溶液對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行提純，提高了蒙脫石的含量，利用在70～90℃下老化得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑對(duì)純化膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，羥基fe-al復(fù)合柱撐劑與膨潤(rùn)土發(fā)生離子交換，層間距得到擴(kuò)增，提純與羥基fe-al復(fù)合柱撐劑相結(jié)合，起到協(xié)同作用，提高了改性膨潤(rùn)土對(duì)cd2+的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明所提供的改性膨潤(rùn)土的制備方法提高了膨潤(rùn)土對(duì)cd2+的吸附性，能夠有效去除廢水中的cd2+，0.1g改性膨潤(rùn)土加入30mlcd2+濃度為50mg/l的硝酸鎘溶液中時(shí)，cd2+的去除率為78.0％～83.1％；此外，按照本發(fā)明所提供的制備方法還能夠提高膨潤(rùn)土對(duì)cu2+和pb2+的吸附性，使用0.1g改性膨潤(rùn)土加入30mlcu2+濃度為50mg/l的硫酸銅溶液中時(shí)，cu2+的去除率為65.4％～74.0％，使用0.05g改性膨潤(rùn)土加入30mlpb2+濃度為50mg/l的硝酸鉛溶液中時(shí)，pb2+的去除率為80.0％～84.0％。附圖說(shuō)明圖1實(shí)施例1所得改性膨潤(rùn)土、對(duì)比例1所得改性膨潤(rùn)土和膨潤(rùn)土原土的xrd圖。具體實(shí)施方式一種改性膨潤(rùn)土的制備方法，包括以下步驟：(一)將膨潤(rùn)土用六偏磷酸鈉水溶液進(jìn)行提純，得到純化膨潤(rùn)土；(二)將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鋁鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第一恒溫老化，得到羥基鋁柱撐劑；將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鐵鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第二恒溫老化，得到羥基鐵柱撐劑；在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為70～90℃的條件下，將所述羥基鐵柱撐劑滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，然后維持溫度不變進(jìn)行第三恒溫老化，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；所述羥基鋁柱撐劑和所述羥基鐵柱撐劑的制備之間沒(méi)有時(shí)間順序的限定；(三)將所述純化膨潤(rùn)土與所述羥基mg-al復(fù)合柱撐劑混合后進(jìn)行第四恒溫老化，得到改性膨潤(rùn)土；所述步驟(一)和步驟(二)之間沒(méi)有時(shí)間順序的限定。本發(fā)明將膨潤(rùn)土用六偏磷酸鈉水溶液進(jìn)行提純，得到純化膨潤(rùn)土。在本發(fā)明中，所述膨潤(rùn)土的膨脹容為5～10ml/g，膠介質(zhì)為5～15ml/g，吸藍(lán)量為0.4～0.8mmol/g，且陽(yáng)離子交換容為5～15cmol/kg。在本發(fā)明中，所述膨潤(rùn)土的粒徑優(yōu)選100～300目，更優(yōu)選150～250目，最優(yōu)選200目。在本發(fā)明中，所述提純優(yōu)選包括以下步驟：將所述膨潤(rùn)土與所述六偏磷酸鈉水溶液混合，在50～70℃下恒溫?cái)嚢?.5～1.5h，得到混合料液；在所述恒溫?cái)嚢璧臏囟认?，將所述混合料液進(jìn)行靜置分層，將得到的上層液體烘干得純化膨潤(rùn)土。在本發(fā)明中，所述六偏磷酸鈉水溶液的濃度優(yōu)選0.15～0.35mol/l，更優(yōu)選0.20～0.30mol/l。在本發(fā)明中，所述六偏磷酸鈉水溶液的ph值優(yōu)選6.5～7.5，更優(yōu)選7.0。在本發(fā)明中，優(yōu)選采用碳酸鈉水溶液對(duì)所述六偏磷酸鈉水溶液的ph值進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明對(duì)所述碳酸鈉水溶液的濃度沒(méi)有特殊要求，能夠?qū)⒘姿徕c水溶液的ph值調(diào)節(jié)至合適的值即可，在本發(fā)明實(shí)施例中所述碳酸鈉水溶液的濃度為2～6wt.％。在本發(fā)明中，所述膨潤(rùn)土的質(zhì)量與所述六偏磷酸鈉水溶液的體積比優(yōu)選1g:3～4ml，更優(yōu)選1g:3.5～3.8ml。在本發(fā)明中，將所述膨潤(rùn)土與所述六偏磷酸鈉水溶液混合后，優(yōu)選在60～65℃下進(jìn)行恒溫?cái)嚢琛Ｔ诒景l(fā)明中，所述恒溫?cái)嚢璧臅r(shí)間優(yōu)選0.8～1.2h。本發(fā)明對(duì)所述靜置分層的時(shí)間沒(méi)有特殊要求，能夠使密度較大的固體雜質(zhì)顆粒充分沉積于下層即可，在本發(fā)明中，所述靜置分層的時(shí)間優(yōu)選1～2h。在本發(fā)明中，靜置分層后，上層為懸濁液，下層為固體雜質(zhì)，本發(fā)明優(yōu)選將上層懸濁液緩慢傾倒，得到上層液體。本發(fā)明對(duì)烘干的具體方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)⑷軇┏?，得到干燥的純化膨?rùn)土固體即可，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的烘干方式，如鼓風(fēng)干燥、真空干燥、微波烘干等，本發(fā)明實(shí)施例中采用鼓風(fēng)干燥。在發(fā)明中，所述烘干的溫度優(yōu)選100～115℃，更優(yōu)選105～110℃。在本發(fā)明中，所述烘干的時(shí)間優(yōu)選6～8h。本發(fā)明優(yōu)選將烘干后得到的膨潤(rùn)土粉碎，然后過(guò)200目篩，得到純化膨潤(rùn)土。本發(fā)明在制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑時(shí)，先分別制備羥基鋁柱撐劑和羥基鐵柱撐劑。本發(fā)明在制備羥基鋁柱撐劑時(shí)，將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鋁鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第一恒溫老化，得到羥基鋁柱撐劑。在本發(fā)明中，所述鋁鹽水溶液的溫度優(yōu)選80～85℃。本發(fā)明對(duì)所述鋁鹽的種類沒(méi)有特殊要求，可以是任意可溶于水的鋁鹽，如氯化鋁、硫酸鋁或硝酸鋁，在本發(fā)明中，優(yōu)選氯化鋁。在本發(fā)明中，所述鋁鹽水溶液的濃度優(yōu)選0.05～0.15mol/l，更優(yōu)選0.08～0.10mol/l。在本發(fā)明中，所述氫氧化鈉水溶液的濃度優(yōu)選0.08～0.15mol/l，更優(yōu)選0.10～0.12mol/l。在本發(fā)明中，所述羥基鋁柱撐劑的制備中，al3+與氫氧化鈉的摩爾比優(yōu)選1:1.7～2.2，更優(yōu)選1:2.0～2.1。在本發(fā)明中，所述第一恒溫老化的時(shí)間優(yōu)選20～30h，更優(yōu)選22～27h，最優(yōu)選24～26h。本發(fā)明優(yōu)選將氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至鋁鹽水溶液中，以避免氫氧化鋁沉淀的形成。在本發(fā)明中，所述氫氧化鈉水溶液的滴加速度優(yōu)選0.2～0.8ml/s。在本發(fā)明中，將氫氧化鈉滴加至鋁鹽水溶液的過(guò)程中優(yōu)選保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。在本發(fā)明中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選500-1000r/min。本發(fā)明在制備羥基鐵柱撐劑時(shí)，將氫氧化鈉水溶液滴加至70～90℃的鐵鹽水溶液中，然后維持溫度不變進(jìn)行第二恒溫老化，得到羥基鐵柱撐劑。在本發(fā)明中，所述鐵鹽水溶液的溫度優(yōu)選80～85℃。本發(fā)明對(duì)鐵鹽的種類沒(méi)有特殊要求，可以是任意可溶于水的鐵鹽，如氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵，在本發(fā)明中，優(yōu)選氯化鐵。在本發(fā)明中，所述鐵鹽水溶液的濃度優(yōu)選0.05～0.15mol/l，更優(yōu)選0.08～0.10mol/l。在本發(fā)明中，所述氫氧化鈉水溶液的濃度優(yōu)選0.08～0.15mol/l，更優(yōu)選0.10～0.12mol/l。在本發(fā)明中，所述羥基鐵柱撐劑的制備中，fe3+與氫氧化鈉的摩爾比優(yōu)選1:1.7～2.2，更優(yōu)選1:2.0～2.1。在本發(fā)明中，所述第二恒溫老化的時(shí)間優(yōu)選20～30h，更優(yōu)選22～27h，最優(yōu)選24～26h。本發(fā)明優(yōu)選將氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至鐵鹽水溶液中，以避免氫氧化鐵沉淀的形成。在本發(fā)明中，所述氫氧化鈉水溶液的滴加速度優(yōu)選0.2～0.8ml/s。在本發(fā)明中，將氫氧化鈉滴加至鐵鹽水溶液的過(guò)程中優(yōu)選保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。在本發(fā)明中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選500-1000r/min。得到所述羥基鋁柱撐劑和羥基鐵柱撐劑后，本發(fā)明在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為70～90℃的條件下，將所述羥基鐵柱撐劑滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，然后維持溫度不變進(jìn)行第三恒溫老化，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑。在本發(fā)明中，所述羥基鋁柱撐劑的溫度優(yōu)選80～85℃。在本發(fā)明中，所述羥基鋁柱撐劑中的al3+與所述羥基鐵柱撐劑中的fe3+的摩爾比優(yōu)選1:0.05～0.15，更優(yōu)選1:0.1～0.11。在本發(fā)明中，將羥基鐵柱撐劑滴加至羥基鋁的過(guò)程中優(yōu)選保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。在本發(fā)明中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選500-1000r/min。在本發(fā)明中，將所述羥基鐵柱撐劑滴加至所述羥基鋁柱撐劑中后，優(yōu)選維持所述羥基鋁柱撐劑的溫度不變，恒溫?cái)嚢?.5～4h，再進(jìn)行第三恒溫老化。在本發(fā)明中，所述第三恒溫老化的時(shí)間優(yōu)選20～30h，更優(yōu)選22～27h，最優(yōu)選24～26h。得到純化膨潤(rùn)土和羥基fe-al復(fù)合柱撐劑后，本發(fā)明將所述純化膨潤(rùn)土與所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑混合后進(jìn)行第四恒溫老化，得到改性膨潤(rùn)土。在本發(fā)明中，所述步驟(三)中，羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中的金屬離子的總物質(zhì)的量與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例優(yōu)選1.0～1.5mmol:1g，更優(yōu)選1.1～1.3mmol:1g。在本發(fā)明中，所述步驟(三)優(yōu)選按照如下步驟進(jìn)行：將所述純化膨潤(rùn)土與水混合，得到純化膨潤(rùn)土懸浮液；在所述純化膨潤(rùn)土懸浮液的溫度為50～90℃的條件下，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后維持懸浮液的溫度不變，恒溫?cái)嚢?.5～4.0h，再進(jìn)行第四恒溫老化；將所述第四恒溫老化得到的料液經(jīng)固液分離、洗滌、干燥，得到改性膨潤(rùn)土。在本發(fā)明中，所述純化膨潤(rùn)土懸浮液的濃度優(yōu)選3～12g/l，更優(yōu)選5～10g/l，最優(yōu)選7～8g/l。在本發(fā)明中，所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑的滴加速度優(yōu)選1～3ml/min。在本發(fā)明中，所述恒溫?cái)嚢璧霓D(zhuǎn)速優(yōu)選500-1000r/min。在本發(fā)明中，所述步驟(三)中第四恒溫老化的溫度優(yōu)選50～90℃，更優(yōu)選60～80℃，最優(yōu)選65～70℃。在本發(fā)明中，所述第四恒溫老化的時(shí)間優(yōu)選12～36h，更優(yōu)選20～30h，最優(yōu)選24～26h。本發(fā)明對(duì)所述固液分離的方式?jīng)]有特殊要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的固液分離的方式均可，如過(guò)濾分離、離心分離，本發(fā)明實(shí)施例所用的固液分離方式為離心分離。在本發(fā)明中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為3000～4000r/min。在本發(fā)明中，所述離心分離的時(shí)間為5～15min。經(jīng)固液分離后，本發(fā)明優(yōu)選將離心得到的固體用水浸泡，輔以攪拌洗滌。在本發(fā)明中，所述洗滌過(guò)程中所述固體與洗滌用水的質(zhì)量比優(yōu)選1:50～100，更優(yōu)選1:70～90，最優(yōu)選1:80。在本發(fā)明中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選500-1000r/min。在本發(fā)明中，所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選5～15min。本發(fā)明對(duì)所述干燥的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的干燥方式均可，如鼓風(fēng)干燥、真空干燥，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選鼓風(fēng)干燥的方式。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選100～115℃，更優(yōu)選105～110℃。在本發(fā)明中，所述干燥的時(shí)間優(yōu)選6～8h。本發(fā)明優(yōu)選將干燥后得到的固體粉碎，過(guò)200目篩，得到改性膨潤(rùn)土。為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的改性膨潤(rùn)土的制備方法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例1(一)提純膨潤(rùn)土用濃度為4wt.％的碳酸鈉水溶液將濃度為0.2mol/l的六偏磷酸鈉水溶液的ph值調(diào)節(jié)至7.0；將200ml上述ph值調(diào)節(jié)至7.0的六偏磷酸鈉水溶液與50g膨潤(rùn)土混合，在60℃下，恒溫?cái)嚢?.5h，再在恒溫?cái)嚢璧臏囟认?，將混合料液恒溫靜置1.5h，使固體沉積于底層；取上層液體于105℃下烘干，并將烘干后的膨潤(rùn)土進(jìn)行粉碎，過(guò)200目篩，得到純化膨潤(rùn)土；(二)羥基fe-al復(fù)合柱撐劑的制備將0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至溫度為80℃、濃度為0.1mol/l的氯化鋁水溶液中，然后在80℃下恒溫老化24h，得到羥基鋁柱撐劑；所述氯化鋁與氫氧化鈉的摩爾比為1:2；將0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至溫度為80℃、濃度為0.1mol/l的氯化鐵水溶液中，然后在80℃下恒溫老化24h，得到羥基鐵柱撐劑；所述氯化鐵與氫氧化鈉的摩爾比為1:2；在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為80℃下，將所述羥基鐵柱撐劑緩慢滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，再恒溫80℃下攪拌3h，然后在80℃下恒溫老化24h，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；所述氯化鐵與所述氯化鋁的摩爾比為0.1:1；(三)改性將純化膨潤(rùn)土與水混合，配置成濃度為6g/l的純化膨潤(rùn)土懸浮液；將所述純化膨潤(rùn)土懸浮液加熱至50℃，恒溫?cái)嚢?.5h后，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后在50℃下恒溫?cái)嚢?h，再在70℃下恒溫老化36h；所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中的金屬離子摩爾量的總和與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1.0mmol:1g；將經(jīng)老化后的料液離心得到固體，將所述固體與水以質(zhì)量比為1:80的比例混合進(jìn)行攪拌洗滌，然后于105℃下干燥7h，將干燥后的固體粉碎，過(guò)200目篩，得到改性膨潤(rùn)土。對(duì)實(shí)施例1所得的改性膨潤(rùn)土進(jìn)行xrd測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)圖1。實(shí)施例2(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土；(二)按照實(shí)施例1中步驟(二)所述的方法制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；(三)改性將純化膨潤(rùn)土與水混合，配置成濃度為6g/l的純化膨潤(rùn)土懸浮液；將所述純化膨潤(rùn)土加熱至70℃，恒溫?cái)嚢?.5h后，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后在70℃下恒溫?cái)嚢?h，再在90℃下恒溫老化12h；所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中的金屬離子摩爾量的總和與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1.0mmol:1g；將經(jīng)老化后的料液離心得到固體，將所述固體與水以質(zhì)量比為1:85的比例混合進(jìn)行攪拌洗滌，然后于105℃下干燥6.5h，將干燥后的固體粉碎，過(guò)200目篩，得到改性膨潤(rùn)土。實(shí)施例3(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土；(二)按照實(shí)施例1中步驟(二)所述的方法制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；(三)改性將純化膨潤(rùn)土與水混合，配置成濃度為6g/l的純化膨潤(rùn)土懸浮液；將所述純化膨潤(rùn)土懸浮液加熱至90℃，恒溫?cái)嚢?.5h后，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后在90℃下恒溫?cái)嚢?h，再在50℃下恒溫老化24h；所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中的金屬離子摩爾量的總和與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1.0mmol:1g；將經(jīng)老化后的料液離心得到固體，將所述固體與水以質(zhì)量比為1:65的比例混合進(jìn)行攪拌洗滌，然后于105℃下干燥8h，將干燥后的固體粉碎，過(guò)200目篩，得到改性膨潤(rùn)土。實(shí)施例4(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土；(二)按照實(shí)施例1中步驟(二)所述的方法制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；(三)改性將純化膨潤(rùn)土與水混合，配置成濃度為3g/l的純化膨潤(rùn)土懸浮液；將所述純化膨潤(rùn)土懸浮液加熱至90℃，恒溫?cái)嚢?.5h后，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后在90℃下恒溫?cái)嚢?h，再在90℃下恒溫老化36h；所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中的金屬離子摩爾量的總和與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1.0mmol:1g；將經(jīng)老化后的料液離心得到固體，將所述固體與水以質(zhì)量比為1:85的比例混合進(jìn)行攪拌洗滌，然后于105℃下干燥6.5h，將干燥后的固體粉碎，過(guò)200目篩，得到改性膨潤(rùn)土。實(shí)施例5(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土；(二)按照實(shí)施例1中步驟(二)所述的方法制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；(三)改性將純化膨潤(rùn)土與水混合，配置成濃度為12g/l的純化膨潤(rùn)土懸浮液；將所述純化膨潤(rùn)土懸浮液加熱至70℃，恒溫?cái)嚢?.5h后，將所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑滴加至所述純化膨潤(rùn)土懸浮液中，然后在70℃下恒溫?cái)嚢?h，再在50℃下恒溫老化36h；所述羥基fe-al復(fù)合柱撐劑中的金屬離子摩爾量的總和與所述純化膨潤(rùn)土的質(zhì)量比例為1.0mmol:1g；將經(jīng)老化后的料液離心得到固體，將所述固體與水以質(zhì)量比為1:60的比例混合進(jìn)行攪拌洗滌，于105℃下干燥7.5h，將干燥后的固體粉碎，過(guò)200目篩，得到改性膨潤(rùn)土。實(shí)施例6(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土；(二)羥基fe-al復(fù)合柱撐劑的制備將0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至溫度為80℃、濃度為0.1mol/l的氯化鋁水溶液中，然后在85℃下恒溫老化24h，得到羥基鋁柱撐劑；所述氯化鋁與氫氧化鈉的摩爾比為1:2；將0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至溫度為85℃、濃度為0.1mol/l的氯化鐵水溶液中，然后在70℃下恒溫老化24h，得到羥基鐵柱撐劑；所述氯化鐵與氫氧化鈉的摩爾比為1:2；在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為75℃的條件下，將所述羥基鐵柱撐劑緩慢滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，再恒溫75℃下攪拌3h，然后在75℃下恒溫老化20h，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；所述氯化鐵與所述氯化鋁的摩爾比為0.1:1；(三)按照實(shí)施例1中步驟(三)所述的方法使用所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑改性所述步驟(一)得到的純化膨潤(rùn)土。對(duì)比例1(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土，并將ph值為7.0的六偏磷酸鈉水溶液替換為水；(二)按照實(shí)施例1中步驟(二)所述的方法制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；(三)按照實(shí)施例1中步驟(三)所述的方法使用所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑改性所述步驟(一)得到的純化膨潤(rùn)土。對(duì)對(duì)比例1所得的改性膨潤(rùn)土進(jìn)行xrd測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)圖1。對(duì)比例2(一)按照實(shí)施例1中步驟(一)所述的方法提純膨潤(rùn)土；(二)羥基fe-al復(fù)合柱撐劑的制備將0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至溫度為80℃、濃度為0.1mol/l的氯化鋁水溶液中，然后自然冷卻至室溫，在室溫下恒溫老化24h，得到羥基鋁柱撐劑；所述氯化鋁與氫氧化鈉的摩爾比為1:2；將0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液緩慢滴加至溫度為80℃、濃度為0.1mol/l的氯化鐵水溶液中，然后自然冷卻至室溫，在室溫℃下恒溫老化24h，得到羥基鐵柱撐劑；所述氯化鐵與氫氧化鈉的摩爾比為1:2；在所述羥基鋁柱撐劑的溫度為80℃下，將0.1mol/l的氯化鐵緩慢滴加至所述羥基鋁柱撐劑中，再恒溫80℃下攪拌3h，然后自然冷卻至室溫，在室溫下恒溫老化24h，得到羥基fe-al復(fù)合柱撐劑；所述氯化鐵與所述氯化鋁的摩爾比為0.1:1；(三)按照實(shí)施例1中步驟(三)所述的方法使用所述步驟(二)得到的羥基fe-al復(fù)合柱撐劑改性所述步驟(一)得到的純化膨潤(rùn)土。按照如下方法測(cè)試實(shí)施例1～6、對(duì)比例1～2和膨潤(rùn)土原土對(duì)cd2+、cu2+和pb2+的吸附性能：(1)稱取0.1g待測(cè)膨潤(rùn)土加入100ml的1號(hào)離心管中，向離心管中加入30mlcd2+濃度為50mg/l的硝酸鎘溶液；稱取0.1g待測(cè)膨潤(rùn)土加入100ml的2號(hào)離心管中，向離心管中加入30mlcu2+濃度為50mg/l的硫酸銅溶液；稱取0.05g待測(cè)膨潤(rùn)土加入100ml的3號(hào)離心管中，向離心管中加入30mlpb2+濃度為50mg/l的硝酸鉛溶液；(2)將1～3號(hào)離心管置于生物搖床中，在溫度為25.0±1.0℃、轉(zhuǎn)速為230～240r/min下振蕩2h后，將離心管中的液體進(jìn)行離心過(guò)濾后，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-oes)測(cè)定液體中重金屬元素的含量w，通過(guò)下式計(jì)算各重金屬的去除率：測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。表1實(shí)施例1～6、對(duì)比例1～2和膨潤(rùn)土原土對(duì)cd2+、cu2+和pb2+的去除率待測(cè)膨潤(rùn)土cd2+去除率/％cu2+去除率/％pb2+去除率/％實(shí)施例183.174.083.3實(shí)施例282.367.680.0實(shí)施例381.365.484.0實(shí)施例478.065.780.2實(shí)施例582.572.382.9實(shí)施例682.074.580.4對(duì)比例148.942.052.8對(duì)比例268.063.778.9膨潤(rùn)土原土62.263.178.1由表1可知，按照本發(fā)明所提供的改性膨潤(rùn)土的制備方法得到的改性膨潤(rùn)土對(duì)cd2+的吸附性得到顯著提高，0.1g改性膨潤(rùn)土加入30mlcd2+濃度為50mg/l的硝酸鎘溶液中時(shí)，cd2+的去除率為78.0％～83.1％，比膨潤(rùn)土原土對(duì)cd2+的去除率提高了15.8％～20.9％；此外，按照本發(fā)明所提供的制備方法還能夠提高膨潤(rùn)土對(duì)cu2+和pb2+的吸附性，使用0.1g改性膨潤(rùn)土加入30mlcu2+濃度為50mg/l的硫酸銅溶液中時(shí)，cu2+的去除率為65.4％～74.0％，使用0.05g改性膨潤(rùn)土加入30mlpb2+濃度為50mg/l的硝酸鉛溶液中時(shí)，pb2+的去除率為80.0％～84.0％，比膨潤(rùn)土原土對(duì)cu2+和pb2+的去除率均有所提高。此外，對(duì)比例1采用水提純膨潤(rùn)土，然后使用實(shí)施例1所述的方法制備的改性劑進(jìn)行改性，所得改性膨潤(rùn)土對(duì)cd2+、cu2+和pb2+的去除效果均比實(shí)施例1～6差；對(duì)比例2使用六偏磷酸鈉水溶液提純膨潤(rùn)土，并采用常規(guī)的方法制備羥基fe-al復(fù)合柱撐劑，然后使用該柱撐劑對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，其對(duì)cd2+、cu2+和pb2+的去除率也均比實(shí)施例1～6低。由此可見(jiàn)，提純方法和改性劑的制備方法對(duì)于改性膨潤(rùn)土的吸附性能均有影響，六偏磷酸鈉水溶液提純膨潤(rùn)土和高溫老化制備改性劑相互配合，與改性步驟結(jié)合，可以有效的提高改性膨潤(rùn)土對(duì)于cd2+的吸附性，同時(shí)對(duì)cu2+和pb2+的吸附性也有所提高。圖1為實(shí)施例1所得改性膨潤(rùn)土、對(duì)比例2所得改性膨潤(rùn)土和膨潤(rùn)土原土的xrd圖，在x射線衍射的波長(zhǎng)相同的條件下，根據(jù)布拉格公式可知，衍射角越小，其所對(duì)應(yīng)的晶體層間距就越大，由圖1可知實(shí)施例1的層間距比對(duì)比例2和膨潤(rùn)土原土有所增大，說(shuō)明本發(fā)明所提供的方法能夠增大膨潤(rùn)土層間距，進(jìn)而提高膨潤(rùn)土對(duì)cd2+的吸附性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12