专利名称：改性红辉沸石净水剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种净水剂，特别是一种改性红辉沸石净水剂。
背景技术：
水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源。近年来，随着经济的快速发展，使得工业排污、城市生活污水排放所造成的水源污染已越来越严重，已逐渐威胁到人们身体健康和生态平衡，所以如何较好的提高水源质量和净化污水已成为急待解决的问题。通过净水剂与水源中的污染物反应是净化水质的一种有效而快捷的方法，也是一种净化水质的重要途径。目前人们研制出了各种类型的净化剂，用于去除水中对人体和环境有害的物质及杂质，以提高用水的水质或净化污水，例如申请号为00112850，名称为《一种络合净水剂》的中国发明专利，公开了一种高效络合净水剂，它由O型、K型和C型药剂组成，其中O型药剂含有硫酸铝10-25％，硫酸亚铁0.5-3％，硫酸0.3-1％，余量为水；K型药剂含有氢氧化钠10-30％，亚硫酸钠10-25％，次氯酸钠0.3-1％，余量为水；C型药剂含有亚硫酸钠0.3-3％，聚丙烯酰胺0.5-3％，余量为水。该净水剂具有调节pH值、进行氧化还原和絮凝沉降的综合作用，兼具无机净水剂和有机净水剂的特点，可净化各种工业废水和城市生活用水，但该净化剂是以硫酸铝为主要原料制备净水剂，其生产成本高，投资大，一般的中、小型厂家根本使用不起，而且由于硫酸的属性，低温状态下净水效果较差，也就使得污水处理的效果不够稳定。还有就是利用天然材料——沸石为主要原料制备的净水剂，沸石是具有多孔性结构的铝硅酸盐，其结构类型多种多样，结构中有很多粗细不一，形态不同，呈一维、二维和多维排列的各种空穴和孔道，空隙发达，孔径为0.3～1nm，比表面积高达400-800m2/g，化学通式为MsDy[Alx+2ySin-(x+8)O8n]m·H2O(式中M是碱金属或其它一价阳离子；D是碱金属或其它二价阳离子；M-D通称为可交换离子。括号中的阳离子Si、Al和氧一起构成四面体格架，称为结构阳离子)。沸石的空间结构基本单元是由四个氧原子和一个硅或铝原子堆砌成硅(氧)四面体，在此四面体中，氧原子中有的价键未得到中和，使整个铝氧四面体带有负电，为保持电中性，缺少的正电荷由附近带正电荷的阳离子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+等碱或碱土金属来补偿平衡，这些平衡阳离子和水分子与格架结合得不紧密，极易发生阳离子交换，因此这些结构上的特点使沸石具有独特的吸附和离子交换能力，十分适合用于制备各种净水材料。当前用于制备净水材料的天然沸石，多是以斜发沸石、丝光沸石、菱沸石为原料进行改性，制备出各种净水材料，例如申请号为99126536，名称为《高效活性净水剂》的中国发明专利，公开了一种可净化饮用水的净化剂，它采用斜发沸石为原料制造，经硫酸改性后，部分脱铝，而结构骨架不变，斜发沸石经过改性具有很大的表面积，其吸附能力强，不但可有效地脱氟，除铁，脱色除味，还可以软化硬水，但这种净化剂只适用于净化饮用水，对生活污水的净化效果不佳。
发明内容
本发明将公开一种生产成本低廉、净水效果好、制造工艺简单的改性红辉沸石净水剂。
天然沸石可分为斜发沸石、毛沸石、菱沸石、纤沸石、杆沸石、片沸石、辉沸石等。红辉沸石是辉沸石的一种，属正交晶系，产于桂林，储量较大，品位高(85％以上)，它是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐，由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐，铝氧四面体中有的氧原子的价键未得到中和，使整个铝氧四面体带有负电荷，与附近带正电的阳离子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+等碱金属或碱土金属离子达到补偿平衡。红辉沸石的沸石孔道和孔穴占其体积的40％～50％，可形成很大的内表面积，因而可存储大量的离子或分子。但红辉沸石的热稳定性差，热稳定温度低于300℃，在500℃左右，结构完全破坏；另外红辉沸石耐酸性差，其酸稳定浓度为5％，酸浓度为15％时结构完全破坏。基于这些特点，红辉沸石多用于合成A型分子筛、化学添加剂、干燥剂等，在污水处理方面，研究表明红辉沸石对于污水中的COD去除率很低，若直接将其应用于处理污水效果很差。
因此本发明通过对红辉沸石改性，使其可用于处理生活污水中的COD及有毒物质Cr6+，从而达到很好的净化水质效果，本发明所述的改性红辉沸石净水剂的制造方法，其步骤如下1)将红辉沸石粉碎，并与含镁的化合物和含铝的化合物混合均匀；其中所述红辉沸石与含镁的化合物、含铝的化合物的质量比为2∶1∶0.5～2∶3∶2，而所选用的含镁的化合物可为任意的含镁的化合物，例如氯化镁或氧化镁；所选用的含铝的化合物可为任意的含铝的化合物，例如氯化铝或硫酸铝；为使红辉沸石与含镁和含铝化合物达到较好的均匀混合效果，一般将红辉沸石粉碎至20～60目；2)在上述混合物中加入碱溶液，将其PH值调到6～8，并使混合物成胶体状态；其中所述的碱溶液可为任意的碱溶液，例如氢氧化钠或氢氧化钾溶液；3)将所得混合物进行干燥、晶化，即得改性红辉沸石净水剂；所述的干燥温度一般为80～100℃，最好为90℃；在晶化时温度一般控制在240～300℃，最好为300℃；而晶化时间一般为1～3小时，最好为1.5小时。
采用本发明所述的制造方法对红辉沸石进行改性后，将其用于处理生活污水中的COD，去除率大于75％，也可用于处理污水中的有毒物质Cr6+，其去除率大于95％，改性后处理效果分别是未改性的红辉沸石的去除效果的2倍及8倍。而且红辉沸石的储量大，价格便宜，将其改性处理的生产工艺比较简单，也无需任何复杂、大型的设备，因此其生产的成本低廉，完全可以进行工业化批量生产。
具体实施例方式实施例11)将红辉沸石粉碎至20目，并与氯化镁和氯化铝混合均匀；其中选用的红辉沸石与氯化镁、氯化铝的质量比为2∶1∶1；2)在上述混合物中加入氢氧化钠溶液，将其PH值调到6～8，并使混合物成胶体状态；3)先将所得混合物置于80℃下烘干，再240℃下晶化1小时，即得改性红辉沸石净水剂。
实施例21)将红辉沸石粉碎至60目，并与氯化镁和氯化铝混合均匀；其中选用的红辉沸石与氯化镁、氯化铝的质量比为2∶3∶2；2)在上述混合物中加入氢氧化钾溶液，将其PH值调到6～8，并使混合物成胶体状态；3)先将所得混合物置于100℃下烘干，再300℃下晶化1.5小时，即得改性红辉沸石净水剂。
实施例31)将红辉沸石粉碎至40目，并与氧化镁和硫酸铝混合均匀；其中选用的红辉沸石与氧化镁、硫酸铝的质量比为2∶2∶1；2)在上述混合物中加入氢氧化钠溶液，将其PH值调到6～8，并使混合物成胶体状态；3)先将所得混合物置于90℃下烘干，再270℃下晶化3小时，即得改性红辉沸石净水剂。
权利要求
1.改性红辉沸石净水剂，它由下述方法制成1)将红辉沸石粉碎，并与含镁的化合物和含铝的化合物混合均匀；2)在上述混合物中加入碱溶液，将其PH值调到6～8，并使混合物成胶体状态；3)将所得混合物进行干燥、晶化，即得改性红辉沸石净水剂。
2.根据权利要求1所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于步骤1)中，所述红辉沸石与含镁的化合物、含铝的化合物的质量比为2∶1∶0.5～2∶3∶2。
3.根据权利要求1或2所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于所述含镁的化合物为氯化镁或氧化镁。
4.根据权利要求1或2所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于所述含铝的化合物为氯化铝或硫酸铝。
5.根据权利要求1或2所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
6.根据权利要求1或2所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于步骤1)中，将红沸石粉碎至20～60目。
7.根据权利要求1或2所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于步骤3)中，将混合物在80～100℃下干燥。
8.根据权利要求1或2所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于步骤3)中，将混合物在240～300℃下晶化1～3小时。
9.根据权利要求1所述的改性红辉沸石净水剂，其特征在于步骤3)中，将混合物在300℃下晶化1.5小时。
全文摘要
本发明将公开一种改性红辉沸石净水剂，该净水剂的制造方法步骤如下1)将红辉沸石粉碎，并与含镁的化合物和含铝的化合物混合均匀；2)在上述混合物中加入碱溶液，将其pH值调到6～8，并使混合物成胶体状态；3)将所得混合物进行干燥、晶化，即得改性红辉沸石净水剂。其中，所述使用的红辉沸石与含镁的化合物、含铝的化合物的质量比为2∶1∶0.5～2∶3∶2。采用本发明所述的制造方法对红辉沸石进行改性后，将其用于处理生活污水中的COD，去除率大于75％，也可用于处理污水中的有毒物质Cr
文档编号C02F1/28GK1673106SQ20051002030
公开日2005年9月28日 申请日期2005年1月27日 优先权日2005年1月27日
发明者徐文炘, 张静, 肖筱瑜, 李蘅, 李毅 申请人:桂林矿产地质研究院