申请日2016.05.06
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号B01J20/12; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/52; C02F1/62
摘要
本发明提供了一种工业废水处理材料及其制备方法。由以下成分制备而成：纳米二氧化硅、蒙脱土、粉煤灰、壳聚糖、柠檬酸、纳米三氧化二铝、玉米淀粉、蔗糖、硅酸钠、聚乙烯蜡、双酚A型环氧树脂、无水乙醇、蒸馏水。由以下步骤制备而成：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合研磨，放入烘箱中烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置，制备成1‑3mm的颗粒，放入烘箱中烘干，最后放入电阻炉中焙烧即得。本发明的工业废水处理材料对于重金属离子的去除率很高，几乎可以将Cr6+全部去除，用于电镀废水的处理具有很好的效果。
权利要求书
1. 一种工业废水处理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅5-8份、蒙脱土20-40份、粉煤灰10-20份、壳聚糖1-3份、柠檬酸0.2-0.5份、纳米三氧化二铝2-5份、 玉米淀粉1-3份、蔗糖1-3份、硅酸钠1-3份、聚乙烯蜡0.5-1份、双酚A型环氧树脂2-5份、无水乙醇10-20份、蒸馏水30-40份。
2. 根据权利要求1所述的一种工业废水处理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅6-7份、蒙脱土25-35份、粉煤灰12-18份、壳聚糖1.5-2.5份、柠檬酸0.3-0.4份、纳米三氧化二铝3-4份、 玉米淀粉1.5-2.5份、蔗糖1.5-2.5份、硅酸钠1.5-2.5份、聚乙烯蜡0.6-0.9份、双酚A型环氧树脂3-4份、无水乙醇12-18份、蒸馏水32-38份。
3. 权利要求1至2任一项所述的一种工业废水处理材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将蒙脱土与粉煤灰混合过筛;
步骤2：和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨10-30分钟;
步骤3：放入烘箱中在温度80-100℃下烘干;
步骤4：和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置16-22小时;
步骤5：制备成1-3mm的颗粒，放入烘箱中在温度100-110℃下烘干;
步骤6：放入电阻炉中，在温度400-450℃下焙烧40-50分钟即得。
4. 根据权利要求3所述的一种工业废水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中研磨时间为15-25分钟。
5. 根据权利要求3所述的一种工业废水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中温度为85-95℃。
6. 根据权利要求3所述的一种工业废水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4中静置时间为18-20小时。
7. 根据权利要求3所述的一种工业废水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5中温度为105℃。
8. 根据权利要求3所述的一种工业废水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤6中温度为425℃，焙烧时间为45分钟。
说明书
一种工业废水处理材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及一种工业废水处理材料及其制备方法。
背景技术
水资源是人类赖以生存的基础，没有水就没有生命，一方面随着人口的增加，水资源面临着短缺的危机，另一方面，近年来随着经济的发展，工业的扩大化，我们的水体遭到了严重的污染，目前已成为全球四大污染之一。这些污染主要是由于工业废水未做处理直接排入自然界水体中，造成水体的富营养化，系统的失衡，另一个重要的因素是工业废水中含有大量的金属离子，这些离子无法被降解，而且具有蓄积作用，通过食物链最终蓄积到人体体内，严重危害到人体的健康。因此，对于工业废水的处理，使其达标后再排入水体中已成为刻不容缓的事情。而研发中具有高效的吸附废水中重金属离子的材料对于此问题的解决具有决定性的作用，对于水体的保护具有重要的意义。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种工业废水处理材料，对于重金属离子的去除率很高，几乎可以将Cr6+全部去除，用于电镀废水的处理具有很好的效果。
技术方案：一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅5-8份、蒙脱土20-40份、粉煤灰10-20份、壳聚糖1-3份、柠檬酸0.2-0.5份、纳米三氧化二铝2-5份、玉米淀粉1-3份、蔗糖1-3份、硅酸钠1-3份、聚乙烯蜡0.5-1份、双酚A型环氧树脂2-5份、无水乙醇10-20份、蒸馏水30-40份。
进一步优选的，所述的一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅6-7份、蒙脱土25-35份、粉煤灰12-18份、壳聚糖1.5-2.5份、柠檬酸0.3-0.4份、纳米三氧化二铝3-4份、玉米淀粉1.5-2.5份、蔗糖1.5-2.5份、硅酸钠1.5-2.5份、聚乙烯蜡0.6-0.9份、双酚A型环氧树脂3-4份、无水乙醇12-18份、蒸馏水32-38份。
上述工业废水处理材料的制备方法包括以下步骤：
步骤1：将蒙脱土与粉煤灰混合过筛;
步骤2：和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨10-30分钟;
步骤3：放入烘箱中在温度80-100℃下烘干;
步骤4：和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置16-22小时;
步骤5：制备成1-3mm的颗粒，放入烘箱中在温度100-110℃下烘干;
步骤6：放入电阻炉中，在温度400-450℃下焙烧40-50分钟即得。
进一步优选的，步骤2中研磨时间为15-25分钟。
进一步优选的，步骤3中温度为85-95℃。
进一步优选的，步骤4中静置时间为18-20小时。
进一步优选的，步骤5中温度为105℃。
进一步优选的，步骤6中温度为425℃，焙烧时间为45分钟。
有益效果：本发明的工业废水处理材料对于重金属离子的去除率很高，对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cr6+的去除率分别高达98.97%、98.21%、98.32%和99.52%，其中几乎可以将Cr6+全部去除，用于电镀废水的处理具有很好的效果。
具体实施方式
实施例1
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅5份、蒙脱土20份、粉煤灰10份、壳聚糖1份、柠檬酸0.2份、纳米三氧化二铝2份、玉米淀粉1份、蔗糖1份、硅酸钠1份、聚乙烯蜡0.5份、双酚A型环氧树脂2份、无水乙醇10份、蒸馏水30份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨10分钟，放入烘箱中在温度80℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置16小时，制备成1mm的颗粒，放入烘箱中在温度100℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度400℃下焙烧40分钟即得。
实施例2
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅6.5份、蒙脱土30份、粉煤灰15份、壳聚糖2份、柠檬酸0.35份、纳米三氧化二铝3.5份、玉米淀粉2份、蔗糖2份、硅酸钠2份、聚乙烯蜡0.75份、双酚A型环氧树脂3.5份、无水乙醇15份、蒸馏水35份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨20分钟，放入烘箱中在温度90℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置19小时，制备成2mm的颗粒，放入烘箱中在温度105℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度425℃下焙烧45分钟即得。
实施例3
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅8份、蒙脱土40份、粉煤灰20份、壳聚糖3份、柠檬酸0.5份、纳米三氧化二铝5份、玉米淀粉3份、蔗糖3份、硅酸钠3份、聚乙烯蜡1份、双酚A型环氧树脂5份、无水乙醇20份、蒸馏水40份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨30分钟，放入烘箱中在温度100℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置22小时，制备成3mm的颗粒，放入烘箱中在温度110℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度450℃下焙烧50分钟即得。
实施例4
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅6份、蒙脱土25份、粉煤灰12份、壳聚糖1.5份、柠檬酸0.3份、纳米三氧化二铝3份、玉米淀粉1.5份、蔗糖1.5份、硅酸钠1.5份、聚乙烯蜡0.6份、双酚A型环氧树脂3份、无水乙醇12份、蒸馏水32份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨15分钟，放入烘箱中在温度85℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置18小时，制备成2mm的颗粒，放入烘箱中在温度105℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度425℃下焙烧45分钟即得。
实施例5
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅7份、蒙脱土35份、粉煤灰18份、壳聚糖2.5份、柠檬酸0.4份、纳米三氧化二铝4份、玉米淀粉2.5份、蔗糖2.5份、硅酸钠2.5份、聚乙烯蜡0.9份、双酚A型环氧树脂4份、无水乙醇18份、蒸馏水38份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨25分钟，放入烘箱中在温度95℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置20小时，制备成2mm的颗粒，放入烘箱中在温度105℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度425℃下焙烧45分钟即得。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于不含有纳米二氧化硅和纳米三氧化二铝。具体地说是：
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：蒙脱土35份、粉煤灰18份、壳聚糖2.5份、柠檬酸0.4份、玉米淀粉2.5份、蔗糖2.5份、硅酸钠2.5份、聚乙烯蜡0.9份、双酚A型环氧树脂4份、无水乙醇18份、蒸馏水38份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨25分钟，放入烘箱中在温度95℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置20小时，制备成2mm的颗粒，放入烘箱中在温度105℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度425℃下焙烧45分钟即得。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有玉米淀粉和双酚A型环氧树脂。具体地说是：
一种工业废水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米二氧化硅7份、蒙脱土35份、粉煤灰18份、壳聚糖2.5份、柠檬酸0.4份、纳米三氧化二铝4份、蔗糖2.5份、硅酸钠2.5份、聚乙烯蜡0.9份、无水乙醇18份、蒸馏水38份。
上述工业废水处理材料的制备方法为：先将蒙脱土与粉煤灰混合过筛，然后和纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、无水乙醇混合，放入研磨机中进行研磨25分钟，放入烘箱中在温度95℃下烘干，再和剩余组分混合，用机械搅拌机搅拌均匀，静置20小时，制备成2mm的颗粒，放入烘箱中在温度105℃下烘干，最后放入电阻炉中，在温度425℃下焙烧45分钟即得。
本发明材料的实施例和对比例的部分性能指标如下表，我们可以看到，本发明材料对于重金属离子的去除率很高，对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cr6+的去除率分别高达98.97%、98.21%、98.32%和99.52%，其中几乎可以将Cr6+全部去除，用于电镀废水的处理具有很好的效果。
