一種地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，設及一種地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 地質(zhì)聚合物為非晶質(zhì)至半晶質(zhì)Ξ維娃侶酸鹽材料，具有火山灰活性的礦物質(zhì)原料 及工業(yè)固體廢棄物均可用于制備地質(zhì)聚合物。地質(zhì)聚合物材料在礦物組成上完全不同于娃 酸鹽水泥，它是由無定形礦物組成，其主要原料為高活性偏高嶺±、粉煤灰、礦渣等，加入 堿性激發(fā)劑（苛性鐘，苛性鋼，水玻璃，娃酸鐘等），經(jīng)配料、混勻、加水攬拌成型，并在一定 時間內(nèi)通過水化聚合、脫水硬化形成的一類可替代娃酸鹽水泥的無機非金屬材料。地質(zhì)聚 合物因其制備在常溫下完成，能耗和Ξ廢排放量都非常低，因此具有環(huán)境友好性，是一種可 持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保材料。
[0003] W往的研究大都強調(diào)用于替代娃酸鹽水泥的地質(zhì)聚合物的制備方法和力學性能， 極少設及多孔材料的制備方法，而且現(xiàn)有技術中制備的地質(zhì)聚合物多孔材料一般用于保溫 材料，采用侶鹽等為原料，成本較高。本發(fā)明提供一種專用于處理含重金屬離子工業(yè)廢水的 地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料及其制備方法，原材料來源廣泛、成本低、工藝簡單、無毒無污 染，制備的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料比表面積大，重金屬吸附效果好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種成本低、工 藝簡單、無毒無污染、原材料來源廣泛的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料及其制備方法，適合大 規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，用于含重金屬離子工業(yè)廢水的處理。 陽〇化]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是：
[0006] 提供一種地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，它包括W下重量含量的組分：
[0007] 偏離吟± 目數(shù)2?:巧0目l(n~128份 氨氧化鋼 11~18份 水玻璃 模數(shù)3.2 90~110份 十二烷基硫酸鋼水溶薇 2~4份 水 10~20份。
[0008] 按上述方案，所述偏高嶺±為目數(shù)150目W上的高嶺±原礦粉體或經(jīng)過水洗后的 高嶺±于850°C般燒5小時，然后研磨并過150目篩得到。
[0009] 按上述方案，所述十二烷基硫酸鋼水溶液質(zhì)量濃度為1. 0~2. 0 %。
[0010] 提供一種地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料的制備方法，步驟如下：
[0011] 1)將水玻璃和氨氧化鋼混合攬拌均勻至氨氧化鋼完全溶解，得到激發(fā)劑；
[0012] 2)將步驟1)所得激發(fā)劑與偏高嶺±混合攬拌均勻，隨后邊攬拌邊加入十二烷基 硫酸鋼水溶液及水，攬拌均勻后得到混合漿料，將所述混合漿料注入80°C水浴條件下加熱 的聚乙二醇中，混合漿料在聚乙二醇中懸浮并形成球形顆粒，收集所得球形顆粒并用水洗 涂至濾液呈中性，干燥后得到地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料。
[0013] 按上述方案，所述聚乙二醇數(shù)均分子量為600。
[0014] 本發(fā)明還提供上述地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料用作重金屬廢水回收的吸附材料 的用途。
[0015] 本發(fā)明采用激發(fā)劑與偏高嶺±混合發(fā)生地質(zhì)聚合反應形成具有一定強度的基體， 然后在水浴條件下利用十二烷基硫酸鋼的發(fā)泡作用，最終形成多孔的地質(zhì)聚合物材料。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備的地質(zhì)聚合物基吸附材料氣孔均勻，孔隙率 高達45. 3-67. 6%，對化2+的飽和吸附量為36-45mg/g，可用作重金屬廢水回收的吸附材料， 并且經(jīng)過酸液處理后可W重復利用，是一種變廢為寶的行之有效的方法；另外，本發(fā)明制備 方法工藝簡單，不需要特殊設備，成本低，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0017] 為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合實施例對本發(fā)明作 進一步詳細描述。
[0018] 本發(fā)明實施例所用偏高嶺±為目數(shù)150目W上的高嶺±原礦粉體或經(jīng)過水洗后 的高嶺±于850°C般燒5小時，然后研磨、過150目篩得到。
[0019] 實施例1
[0020] 制備地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，步驟如下：
[0021] 1)按重量份，將90份水玻璃和11份氨氧化鋼混合攬拌均勻至氨氧化鋼完全溶解， 得到激發(fā)劑；
[0022] 2)將步驟1)所得激發(fā)劑與101份偏高嶺±混合后置于水泥凈漿攬拌機中攬拌 120s，隨后邊攬拌邊加入2份質(zhì)量濃度為1. 0 %的十二烷基硫酸鋼水溶液及10份蒸饋水，攬 拌均勻后得到混合漿料，將所述混合漿料裝入注射器，通過注射器注入8(TC水浴條件下加 熱的聚乙二醇（數(shù)均分子量600)中，在聚乙二醇中形成球形顆粒，收集所得球形顆粒并用 蒸饋水洗涂至濾液呈中性，于60°C條件下干燥24h后得到地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料。
[0023] 將所得多孔材料測試其孔結構和Pb2+的吸附能力，其基本指標如下：孔隙率為 45. 3%左右，Pb2+的飽和吸附量為36mg/g。
[0024] 實施例2
[0025] 制備地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，步驟如下：
[00%] 1)按重量份，將100份水玻璃和15份氨氧化鋼混合攬拌均勻至氨氧化鋼完全溶 解，得到激發(fā)劑；
[0027] 2)將步驟1)所得激發(fā)劑與115份偏高嶺±混合后置于水泥凈漿攬拌機中攬拌 120s，隨后邊攬拌邊加入3份質(zhì)量濃度為1. 5%的十二烷基硫酸鋼水溶液及15份蒸饋水，攬 拌均勻后得到混合漿料，將所述混合漿料裝入注射器，通過注射器注入80°C水浴條件下加 熱的聚乙二醇（數(shù)均分子量600)中，在聚乙二醇中形成球形顆粒，收集所得球形顆粒并用 蒸饋水洗涂至濾液呈中性，干燥后得到地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料。
[0028] 將所得多孔材料測試其孔結構和Pb2+的吸附能力，其基本指標如下：孔隙率為 59. 2%左右，Pb2+的飽和吸附量為42mg/g。
[0029] 實施例3
[0030] 制備地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，步驟如下：
[0031] 1)按重量份，將110份水玻璃和18份氨氧化鋼混合攬拌均勻至氨氧化鋼完全溶 解，得到激發(fā)劑；
[0032] 2)將步驟1)所得激發(fā)劑與128份偏高嶺±混合后置于水泥凈漿攬拌機中攬拌 120s，隨后邊攬拌邊加入4份質(zhì)量濃度為2. 0 %的十二烷基硫酸鋼水溶液及20份蒸饋水，攬 拌均勻后得到混合漿料，將所述混合漿料裝入注射器，通過注射器注入80°C水浴條件下加 熱的聚乙二醇（數(shù)均分子量600)中，在聚乙二醇中形成球形顆粒，收集所得球形顆粒并用 蒸饋水洗涂至濾液呈中性，干燥后得到地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料。
[0033] 將所得多孔材料測試其孔結構和化2+的吸附能力，其基本指標如下：孔隙率為 67. 6%左右，Pb2+的飽和吸附量為45mg/g。
[0034] 本實施例制備的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料孔隙率為45. 3-67. 6%，對化2+的飽 和吸附量為36-45mg/g，滿足重金屬廢水回收用吸附材料的要求。
[0035]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛 盾的情況下，可W通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可 能的組合方式不再另行說明。
【主權項】
1. 一種地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，其特征在于，它包括以下重量含量的組分：2. 根據(jù)權利要求1所述的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，其特征在于：所述偏高嶺土為 目數(shù)150目以上的高嶺土原礦粉體或經(jīng)過水洗后的高嶺土于850Γ煅燒5小時，然后研磨并 過150目篩得到。3. 根據(jù)權利要求1所述的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料，其特征在于：所述十二烷基硫 酸鈉水溶液質(zhì)量濃度為1. 〇~2. 0%。4. 一種權利要求1-3任一所述的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料的制備方法，其特征在于 步驟如下： 1) 將水玻璃和氫氧化鈉混合攪拌均勻至氫氧化鈉完全溶解，得到激發(fā)劑； 2) 將步驟1)所得激發(fā)劑與偏高嶺土混合攪拌均勻，隨后邊攪拌邊加入十二烷基硫酸 鈉水溶液及水，攪拌均勻后得到混合漿料，將所述混合漿料注入80°C水浴條件下加熱的聚 乙二醇中，混合漿料在聚乙二醇中懸浮并形成球形顆粒，收集所得球形顆粒并用水洗滌至 濾液呈中性，干燥后得到地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料。5. 根據(jù)權利要求4所述的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料的制備方法，其特征在于：所述 聚乙二醇數(shù)均分子量為600。6. -種權利要求1-3任一所述的地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料用作重金屬廢水回收的 吸附材料的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料及其制備方法，它包括以下重量含量的組分：偏高嶺土101～128份，氫氧化鈉11～18份，水玻璃90～110份，十二烷基硫酸鈉水溶液2～4份，水10～20份。其制備方法為：1)將水玻璃和氫氧化鈉混合均勻至氫氧化鈉完全溶解，得到激發(fā)劑；2)將激發(fā)劑與偏高嶺土混合均勻，隨后邊攪拌邊加入十二烷基硫酸鈉水溶液及水，所得混合漿料注入聚乙二醇中形成球形顆粒，用水洗滌球形顆粒至濾液呈中性，干燥后得到地質(zhì)聚合物基多孔吸附材料。本發(fā)明制備的地質(zhì)聚合物基吸附材料氣孔均勻，孔隙率高達45.3-67.6％，對Pb2+的飽和吸附量為36-45mg/g，可用作重金屬廢水回收的吸附材料。
【IPC分類】B01J20/30, C02F1/62, B01J20/12, C02F1/28
【公開號】CN105289469
【申請?zhí)枴緾N201510732791
【發(fā)明人】段平, 嚴春杰, 周偉
【申請人】中國地質(zhì)大學（武漢）
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月31日