专利名称：天然矿物海水淡化净化过滤剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及海水淡化，具体涉及一种天然矿物海水淡化净化过滤剂。
背景技术：
地球上的水量虽然很大，但是97％是海水，淡水仅占3％，而且分布不均匀，有的地方淡水资源极为缺乏，尤其对于一些缺乏饮用水的海岛和内陆干旱地区，淡水已成为人、畜生存的重要问题。调查显示，沿海和内陆的地下苦咸水是我国第二潜在水源，长期饮用这种水，可导致人、畜骨质疏松、牙齿黑斑，严重的还可引发癌症。
随着现代科学技术的快速发展，人们越来越重视海水淡水和地下苦咸水的开发利用。经过不断探索，海水淡化的方法有蒸馏法、冷冻分离法、反渗透法、电渗析法、压渗法、水合物法和溶剂萃取法等，目前用得最广的是蒸馏法和反渗透法。
蒸馏法是将海水加热使之沸腾蒸发，再把蒸汽冷凝成淡水的过程即为蒸馏法。一次蒸馏后的淡化效果不好，其淡化后的水溶液里仍然含有少量的氯化钠、氯化钾、硫酸钠和碳酸钠等盐类物质，口感较差，需要进行多次蒸馏，消耗较多的能量。蒸馏法有竖管蒸馏、多级闪蒸、多级急骤蒸馏、蒸汽压缩蒸馏和太阳能蒸馏等方法。据有关资料报导长期喝蒸馏水，结果发现小白鼠生长较慢，体重下降，骨质疏松，肌肉萎缩，脑垂体和肾腺系统功能被破坏。
反渗透法是采用一种膜分离淡化法，强迫海水通过细密的薄膜，在加压条件下，薄膜只让水通过，而将盐类等物质拒绝于薄膜外，反渗透法是将盐分子从海水中分离出来，得到的是纯净水，把水中本来存在的对人体有益的矿物质也滤掉了，纯净水中缺少钙、镁、铁、锶、锌、氟、碘、硒等人体所必需的矿物质和微量元素，长期饮用纯净水会减少有益元素的摄入，不利于人体健康。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种天然矿物海水淡化净化过滤剂。
天然矿物海水淡化净化过滤剂由凹凸棒石、蒙脱石、沸石、硅藻土、麦饭石和海泡石组成。天然矿物海水淡化净化过滤剂的制备方法是粉碎浸泡、挤压晾晒、破碎筛分、焙烧冷却、包装为成品。
凹凸棒石又称坡缕石或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，形态呈毛发状或纤维状，通常为毛毯状或土状集合体，由于凹凸棒石独特的晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能，主要物化性能和工艺性能有阳离子可交换性、吸水性、吸附脱色性、大的比表面积，以及胶质价和膨胀容。
凹凸棒石经钠化改性处理后，可交换阳离子量明显得到进一步提高，有利于提高海水淡化后的内在质量，凹凸棒石还表现出优越的热稳定性和抗盐性。
凹凸棒石并不是依赖其膨胀性来产生粘度，凹凸棒石的粘度可达到3000mPa·s以上，是粘土矿物中特殊的一种性能，不但有利于粘土矿物原料之间的粘结，还能增强对海水中有害物质的吸附净化效果。
蒙脱石具有较好的离子交换性能，而且交换是可逆的，由于蒙脱石存在类质同像置换而产生负电荷，为了平衡电荷必须吸附环境中的阳离子。
蒙脱石具有很强的吸附能力，其吸附作用包括表面吸附和离子交换吸附，蒙脱石由于层间域的存在，不但具有外表面积，而且还具有内表面积，因此比表面积大，表面能也很高，使其具有较高的表面吸附能力，蒙脱石表面积可达800-900m2/g。同时还具有高度的胶体性、可塑性和粘结力。
蒙脱石吸水性很强，加水膨胀，体积可增加几倍到十几倍，是组成膨润土的主要成分。蒙脱石与海水中的钠和钾离子进行离子交换，在对蒙脱石进行钠化改性的同时，降低了海水中氯化钠、氯化钾、硫酸钠和碳酸钠等盐类物质的含量。
沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。由于沸石具有独特的内部结构和结晶化学性质，因而使沸石拥有多种可供工农业利用的特性。
离子交换性是沸石岩重要性质之一，在沸石晶格中的空腔(孔穴)中K、Na、Ca等阳离子和水分子与格架结合得不紧，极易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶格结构也不被破坏。
沸石具有很大的比表面积，因而能产生较大的扩散力，故可用作出色的吸附剂。沸石与海水进行离子交换，有助于吸附水中汞、铅、砷等重金属及氯化物和残余农药等有害物质，提高海水淡化后的整体质量。
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成，硅藻土中的硅藻有许多不同的形状，如圆盘状、针状、筒状、羽状等，其化学成份主要是SiO2，由于硅藻土具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性强等特点，并有特殊的结构构造，使得它具有许多特殊的物化性能，如大的孔隙度，较强的吸附性、质轻、隔音、强度好、耐磨耐热和渗透性强的特性，是一种较好的助滤剂。
麦饭石是我国传统的矿物药石，含有对人类健康有重要意义的多种微量元素，这些元素具有较好的生物活性、矿化性、溶出性、吸附性、脱色性、离子交换性和众多特殊的物理化学性质。
麦饭石的矿化性能是由于麦饭石中含有的大量可溶出微量元素决定的，麦饭石中的一些离子能够与水溶液发生作用，使其所含的大量的微量元素直接进入水溶液中，在水中具有很强的吸附能力、能够降低海水中细菌的浓度，抑制其繁殖速度，可清除海水中汞、铅、砷等重金属及氯化物和残余农药等有害物质，净化水质，使得水溶液达到国家饮用水的有关标准。
海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物，收缩率低，可塑性好，由于海泡石具有特殊构造，使其保留着一系列晶道，因而具有较大的比表面，故有极强的吸附性、脱色性、分散性、热稳定性、良好的抗盐性和阳离子交换性，无论是在常温或高温、高压条件下，在盐水中其结构均不发生变化。
本发明通过下述技术方案予以实现1、天然矿物海水淡化净化过滤剂的配料，按重量百分比由下列组分组成凹凸棒石35～65％、蒙脱石10～25％、沸石5～15％、硅藻土5～20％、麦饭石5～15％和海泡石2～10％。
2、天然矿物海水淡化净化过滤剂的制备方法是(1)粉碎浸泡按照天然矿物海水淡化净化过滤剂的配料粉碎为混合物，颗粒细度≤0.5毫米，粉碎后的混合物输入浸泡池中加水进行浸泡24～72小时。
(2)挤压晾晒将浸泡后的混合物输入螺旋挤出机中，挤压为圆柱形条状物，条状物的直径控制在2～6毫米，条状物的长度控制在10～20毫米，输送到水泥场地进行晾晒，晾晒后混合物的水分≤15％。
(3)破碎筛分将晾晒后混合物破碎为不规则的颗粒，并用振动筛进行筛分，混合物颗粒细度控制在0.5～5.0毫米。
(4)焙烧冷却将筛分后的混合物颗粒输入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度控制在500～650℃，冷却后包装为天然矿物海水淡化净化过滤剂的成品。
经过焙烧后的天然矿物海水淡化净化过滤剂，颗粒内部有大量的微孔，比表积大强度好，净化过滤效果显著。
天然矿物海水淡化净化过滤剂的使用方法首先将天然矿物海水淡化净化过滤剂加入天然矿物海水淡化净化过滤装置中，再将初步淡化后的海水，输入到天然矿物海水淡化净化过滤装置内，通过天然矿物海水淡化净化过滤剂的吸附净化过滤后，得到一种清澈透明、纯净爽口的弱碱性矿化水。
初步淡化后的海水是指海水经过蒸馏法、冷冻分离法或反渗透法等方法后得到的水溶液。
天然矿物海水淡化净化过滤装置是由进水管、联接支架、净化过滤柱、上盖板、上联接螺栓、下盖板、下联接螺栓、沉淀室、废水排放管和出水管组成；净化过滤柱是一个圆柱形容器，容器内有上储水室、上不锈钢钢丝网、天然矿物海水淡化净化过滤剂、滤布、下不锈钢丝网和下储水室。
在净化过滤过程中，海水中的钠和钾离子与天然矿物海水淡化净化过滤剂进行离子交换，不但能有效的降低海水中氯化钠、氯化钾、硫酸钠和碳酸钠等盐类物质的含量，将有益的天然矿物质置换溶解到水溶液中，还能吸附过滤水中汞、铅、砷等重金属及氯化物和残余农药等有害物质。
经过天然矿物海水淡化净化过滤剂处理的矿化水，含有钙、磷、铁、铜、碘、锰、镁、钴、钾、硼、锌、钛、钒、锗等四十多种矿物质，可以补充人体生理需要、消耗和调节生理机能用的微量元素，是形成肌肉、骨胳及其他组织的有用成份。
使用天然矿物海水淡化净化过滤剂进行海水淡化后期的净化过滤，操作简单，费用低廉，淡化效果显著，天然矿物海水淡化净化过滤剂强度好，经过反冲洗后，可以再生重复使用，没有污染环境，符合环保要求。
天然矿物海水淡化净化过滤剂适用于海水淡化后期的净化过滤，也适用于西北地区不同浓度的苦咸水淡化后期的净化过滤，提供可持续利用的淡水资源。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步的描述1、天然矿物海水淡化净化过滤剂的配料，按重量百分比由下列组分组成凹凸棒石55％、蒙脱石15％、沸石10％、硅藻土8％、麦饭石7％和海泡石5％。
2、天然矿物海水淡化净化过滤剂的制备方法是(1)粉碎浸泡按照天然矿物海水淡化净化过滤剂的配料粉碎为混合物，颗粒细度≤0.5毫米，粉碎后的混合物输入浸泡池中加水进行浸泡48小时。
(2)挤压晾晒将浸泡后的混合物输入螺旋挤出机中，挤压为圆柱形条状物，条状物的直径控制在3毫米，条状物的长度控制在15毫米，输送到水泥场地进行晾晒，晾晒后混合物的水分≤15％。
(3)破碎筛分将晾晒后混合物进行破碎，并用振动筛进行筛分，颗粒细度控制在0.5～2.5毫米。
(4)焙烧冷却将筛分后的混合物颗粒输入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度控制在550～600℃，冷却后包装为天然矿物海水淡化净化过滤剂的成品。
权利要求
1.一种天然矿物海水淡化净化过滤剂，其特征在于，天然矿物海水淡化净化过滤剂的配料，按重量百分比由下列组分组成凹凸棒石35～65％、蒙脱石10～25％、沸石5～15％、硅藻土5～20％、麦饭石5～15％和海泡石2～10％。
2.根据权利要求1所述的一种天然矿物海水淡化净化过滤剂的制备方法，其特征在于，按照天然矿物海水淡化净化过滤剂的配料粉碎为混合物，颗粒细度≤0.5毫米，粉碎后的混合物输入浸泡池中加水进行浸泡24～72小时；将浸泡后的混合物输入螺旋挤出机中，挤压为圆柱形条状物，条状物的直径控制在2～6毫米，条状物的长度控制在10～20毫米，输送到水泥场地进行晾晒，晾晒后混合物的水分≤15％；将晾晒后混合物破碎为不规则的颗粒，并用振动筛进行筛分，混合物颗粒细度控制在0.5～5.0毫米；将筛分后的混合物颗粒输入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度控制在500～650℃，冷却后包装为天然矿物海水淡化净化过滤剂的成品。
全文摘要
本发明公开了一种天然矿物海水淡化净化过滤剂，其技术方案的要点是，天然矿物海水淡化净化过滤剂由凹凸棒石、蒙脱石、沸石、硅藻土、麦饭石和海泡石组成。经过粉碎浸泡、挤压晾晒、破碎筛分、焙烧冷却、包装为成品。在净化过滤过程中，海水中的钠和钾离子与天然矿物海水淡化净化过滤剂进行离子交换，不但能有效的降低海水中氯化钠、氯化钾、硫酸钠和碳酸钠等盐类物质的含量，将有益的天然矿物质置换溶解到水溶液中，还能吸附过滤水中汞、铅、砷等重金属及氯化物和残余农药等有害物质。适用于海水淡化后期的净化过滤，也适用于西北地区不同浓度的苦咸水淡化后期的净化过滤。
文档编号C02F101/12GK101049984SQ200710021108
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者陶韬, 许庆华 申请人:陶韬