申請(qǐng)日2016.05.06

　　公開(kāi)(公告)日2016.08.17

　　IPC分類號(hào)B01J20/12; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/52; C02F1/62

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢水處理材料及其制備方法。由以下成分制備而成：納米二氧化硅、蒙脫土、粉煤灰、殼聚糖、檸檬酸、納米三氧化二鋁、玉米淀粉、蔗糖、硅酸鈉、聚乙烯蠟、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、無(wú)水乙醇、蒸餾水。由以下步驟制備而成：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合研磨，放入烘箱中烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置，制備成1‑3mm的顆粒，放入烘箱中烘干，最后放入電阻爐中焙燒即得。本發(fā)明的工業(yè)廢水處理材料對(duì)于重金屬離子的去除率很高，幾乎可以將Cr6+全部去除，用于電鍍廢水的處理具有很好的效果。

　　權(quán)利要求書

　　1. 一種工業(yè)廢水處理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅5-8份、蒙脫土20-40份、粉煤灰10-20份、殼聚糖1-3份、檸檬酸0.2-0.5份、納米三氧化二鋁2-5份、 玉米淀粉1-3份、蔗糖1-3份、硅酸鈉1-3份、聚乙烯蠟0.5-1份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂2-5份、無(wú)水乙醇10-20份、蒸餾水30-40份。

　　2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水處理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅6-7份、蒙脫土25-35份、粉煤灰12-18份、殼聚糖1.5-2.5份、檸檬酸0.3-0.4份、納米三氧化二鋁3-4份、 玉米淀粉1.5-2.5份、蔗糖1.5-2.5份、硅酸鈉1.5-2.5份、聚乙烯蠟0.6-0.9份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂3-4份、無(wú)水乙醇12-18份、蒸餾水32-38份。

　　3. 權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的一種工業(yè)廢水處理材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　步驟1：將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩;

　　步驟2：和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨10-30分鐘;

　　步驟3：放入烘箱中在溫度80-100℃下烘干;

　　步驟4：和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置16-22小時(shí);

　　步驟5：制備成1-3mm的顆粒，放入烘箱中在溫度100-110℃下烘干;

　　步驟6：放入電阻爐中，在溫度400-450℃下焙燒40-50分鐘即得。

　　4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)廢水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟2中研磨時(shí)間為15-25分鐘。

　　5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)廢水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟3中溫度為85-95℃。

　　6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)廢水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟4中靜置時(shí)間為18-20小時(shí)。

　　7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)廢水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟5中溫度為105℃。

　　8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)廢水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟6中溫度為425℃，焙燒時(shí)間為45分鐘。

　　說(shuō)明書

　　一種工業(yè)廢水處理材料及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)廢水處理材料及其制備方法。

　　背景技術(shù)

　　水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，沒(méi)有水就沒(méi)有生命，一方面隨著人口的增加，水資源面臨著短缺的危機(jī)，另一方面，近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)的擴(kuò)大化，我們的水體遭到了嚴(yán)重的污染，目前已成為全球四大污染之一。這些污染主要是由于工業(yè)廢水未做處理直接排入自然界水體中，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，系統(tǒng)的失衡，另一個(gè)重要的因素是工業(yè)廢水中含有大量的金屬離子，這些離子無(wú)法被降解，而且具有蓄積作用，通過(guò)食物鏈最終蓄積到人體體內(nèi)，嚴(yán)重危害到人體的健康。因此，對(duì)于工業(yè)廢水的處理，使其達(dá)標(biāo)后再排入水體中已成為刻不容緩的事情。而研發(fā)中具有高效的吸附廢水中重金屬離子的材料對(duì)于此問(wèn)題的解決具有決定性的作用，對(duì)于水體的保護(hù)具有重要的意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　要解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)廢水處理材料，對(duì)于重金屬離子的去除率很高，幾乎可以將Cr6+全部去除，用于電鍍廢水的處理具有很好的效果。

　　技術(shù)方案：一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅5-8份、蒙脫土20-40份、粉煤灰10-20份、殼聚糖1-3份、檸檬酸0.2-0.5份、納米三氧化二鋁2-5份、玉米淀粉1-3份、蔗糖1-3份、硅酸鈉1-3份、聚乙烯蠟0.5-1份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂2-5份、無(wú)水乙醇10-20份、蒸餾水30-40份。

　　進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅6-7份、蒙脫土25-35份、粉煤灰12-18份、殼聚糖1.5-2.5份、檸檬酸0.3-0.4份、納米三氧化二鋁3-4份、玉米淀粉1.5-2.5份、蔗糖1.5-2.5份、硅酸鈉1.5-2.5份、聚乙烯蠟0.6-0.9份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂3-4份、無(wú)水乙醇12-18份、蒸餾水32-38份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法包括以下步驟：

　　步驟1：將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩;

　　步驟2：和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨10-30分鐘;

　　步驟3：放入烘箱中在溫度80-100℃下烘干;

　　步驟4：和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置16-22小時(shí);

　　步驟5：制備成1-3mm的顆粒，放入烘箱中在溫度100-110℃下烘干;

　　步驟6：放入電阻爐中，在溫度400-450℃下焙燒40-50分鐘即得。

　　進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟2中研磨時(shí)間為15-25分鐘。

　　進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟3中溫度為85-95℃。

　　進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟4中靜置時(shí)間為18-20小時(shí)。

　　進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟5中溫度為105℃。

　　進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟6中溫度為425℃，焙燒時(shí)間為45分鐘。

　　有益效果：本發(fā)明的工業(yè)廢水處理材料對(duì)于重金屬離子的去除率很高，對(duì)Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cr6+的去除率分別高達(dá)98.97%、98.21%、98.32%和99.52%，其中幾乎可以將Cr6+全部去除，用于電鍍廢水的處理具有很好的效果。

　　具體實(shí)施方式

　　實(shí)施例1

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅5份、蒙脫土20份、粉煤灰10份、殼聚糖1份、檸檬酸0.2份、納米三氧化二鋁2份、玉米淀粉1份、蔗糖1份、硅酸鈉1份、聚乙烯蠟0.5份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂2份、無(wú)水乙醇10份、蒸餾水30份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨10分鐘，放入烘箱中在溫度80℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置16小時(shí)，制備成1mm的顆粒，放入烘箱中在溫度100℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度400℃下焙燒40分鐘即得。

　　實(shí)施例2

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅6.5份、蒙脫土30份、粉煤灰15份、殼聚糖2份、檸檬酸0.35份、納米三氧化二鋁3.5份、玉米淀粉2份、蔗糖2份、硅酸鈉2份、聚乙烯蠟0.75份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂3.5份、無(wú)水乙醇15份、蒸餾水35份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨20分鐘，放入烘箱中在溫度90℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置19小時(shí)，制備成2mm的顆粒，放入烘箱中在溫度105℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度425℃下焙燒45分鐘即得。

　　實(shí)施例3

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅8份、蒙脫土40份、粉煤灰20份、殼聚糖3份、檸檬酸0.5份、納米三氧化二鋁5份、玉米淀粉3份、蔗糖3份、硅酸鈉3份、聚乙烯蠟1份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂5份、無(wú)水乙醇20份、蒸餾水40份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨30分鐘，放入烘箱中在溫度100℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置22小時(shí)，制備成3mm的顆粒，放入烘箱中在溫度110℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度450℃下焙燒50分鐘即得。

　　實(shí)施例4

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅6份、蒙脫土25份、粉煤灰12份、殼聚糖1.5份、檸檬酸0.3份、納米三氧化二鋁3份、玉米淀粉1.5份、蔗糖1.5份、硅酸鈉1.5份、聚乙烯蠟0.6份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂3份、無(wú)水乙醇12份、蒸餾水32份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨15分鐘，放入烘箱中在溫度85℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置18小時(shí)，制備成2mm的顆粒，放入烘箱中在溫度105℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度425℃下焙燒45分鐘即得。

　　實(shí)施例5

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅7份、蒙脫土35份、粉煤灰18份、殼聚糖2.5份、檸檬酸0.4份、納米三氧化二鋁4份、玉米淀粉2.5份、蔗糖2.5份、硅酸鈉2.5份、聚乙烯蠟0.9份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂4份、無(wú)水乙醇18份、蒸餾水38份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨25分鐘，放入烘箱中在溫度95℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置20小時(shí)，制備成2mm的顆粒，放入烘箱中在溫度105℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度425℃下焙燒45分鐘即得。

　　對(duì)比例1

　　本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有納米二氧化硅和納米三氧化二鋁。具體地說(shuō)是：

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：蒙脫土35份、粉煤灰18份、殼聚糖2.5份、檸檬酸0.4份、玉米淀粉2.5份、蔗糖2.5份、硅酸鈉2.5份、聚乙烯蠟0.9份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂4份、無(wú)水乙醇18份、蒸餾水38份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨25分鐘，放入烘箱中在溫度95℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置20小時(shí)，制備成2mm的顆粒，放入烘箱中在溫度105℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度425℃下焙燒45分鐘即得。

　　對(duì)比例2

　　本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有玉米淀粉和雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。具體地說(shuō)是：

　　一種工業(yè)廢水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：納米二氧化硅7份、蒙脫土35份、粉煤灰18份、殼聚糖2.5份、檸檬酸0.4份、納米三氧化二鋁4份、蔗糖2.5份、硅酸鈉2.5份、聚乙烯蠟0.9份、無(wú)水乙醇18份、蒸餾水38份。

　　上述工業(yè)廢水處理材料的制備方法為：先將蒙脫土與粉煤灰混合過(guò)篩，然后和納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、無(wú)水乙醇混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨25分鐘，放入烘箱中在溫度95℃下烘干，再和剩余組分混合，用機(jī)械攪拌機(jī)攪拌均勻，靜置20小時(shí)，制備成2mm的顆粒，放入烘箱中在溫度105℃下烘干，最后放入電阻爐中，在溫度425℃下焙燒45分鐘即得。

　　本發(fā)明材料的實(shí)施例和對(duì)比例的部分性能指標(biāo)如下表，我們可以看到，本發(fā)明材料對(duì)于重金屬離子的去除率很高，對(duì)Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cr6+的去除率分別高達(dá)98.97%、98.21%、98.32%和99.52%，其中幾乎可以將Cr6+全部去除，用于電鍍廢水的處理具有很好的效果。