一种复合型离子吸附碳膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合型离子吸附碳膜及其制备方法，它是由改性沸石细粉10-20份、改性麦饭石细粉15-25份、硅藻土细粉5-15份为基料，以25-35份活性碳为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制而成的厚度为0.3-1.0毫米的空隙状薄膜；上述份数为重量份；本发明将沸石、麦饭石、腐植酸、硅藻土活性碳纤维制作出新型复合吸附碳膜材料，发挥吸附和过滤共同作用。经过腐植酸改性后增大了离子交换空间和内表面积，使制得的复合吸附过滤材料进一步增强了吸附能力和过滤能力，取得更好的吸附与过滤双重效果。
【专利说明】一种复合型离子吸附碳膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料领域，尤其涉及用于水处理的吸附、空气分离隔膜。
【背景技术】
[0002]目前，水处理方法主要有生化处理技术和物化处理技术和膜分离技术。
[0003]在物化处理技术中，吸附法占了举足轻重的低位。它是利用多孔性的固体物质，使水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而除去的方法。因其具有高效、经济、简便、选择性好的优点，特别是处理传统方法不能处理的低浓度重金属废水具有独特的应用价值。有关吸附法应用于废水处理及净水处理的研究报道较多。迄今为止，使用较多的吸附材料主要有活性炭、离子交换树脂、天然矿物吸附剂、固体废弃物吸附剂、无机物吸附剂等。
[0004]活性炭吸附剂吸附效果良好，性能优良，但由于活性炭再生困难，成本较高，使其应用具有较大局限性；离子交换树脂对无机离子的去除能力优良，具再生能力且装置简单，但其交换容量有一定的限制，树脂会有有机物溶出，表面会有微生物繁殖，树脂的崩解碎片会造成水中颗粒的增加等；天然矿物吸附材料资源丰富，储藏量大，成本低，高效快速，但单纯使用未经处理的天然物质作为吸附剂，吸附效果受到一定的限制；固体废弃物吸附剂有炉渣、煤渣、粉煤灰、植物秸杆焚烧后的粉末等，他们成本低廉，且比表面积巨大，在污水处理方面有重要应用，但是不易再生，这就造成了二次污染问题；无机物吸附剂处理效果较好，而且容易与化学法进行组合使用，但是需要较高的碱性条件，实际应用过程中处理成本增加。
[0005]在膜分离处理技术中，主要采用过滤材料。过滤材料包括有机膜、无机膜(包括致密膜和微孔膜)。有机膜主要由纤维素类、聚烯烃类、聚丙烯、聚酰胺类等。上述膜主要起过滤作用不起吸附作用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对上述吸附材料及分离膜所存在的问题，提出一种价格低廉、制备简单、去除率高、易再生的复合型离子吸附碳膜，并提出该吸附材料碳膜的制备方法。
[0007]为达到上述目的，本发明采取的技术方案是:
[0008]一种复合型离子吸附碳膜，其特征在于，它是由改性沸石细粉10-20份、改性麦饭石细粉15-25份、硅藻土细粉5-15份为基料，以25-35份活性碳为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制而成的厚度为
0.3-1.0毫米的网络空隙状薄膜。
[0009]本发明复合型离子吸附碳膜的制备方法如下:
[0010]第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用。
[0011]第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3-4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用。
[0012]第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用。
[0013]第四步，取改性沸石细粉10-20份、改性麦饭石细粉15-25份、硅藻土细粉15_25份为基料，以25-35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结齐U，混合均匀，加入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用。
[0014]为了便于密炼，还可另加入可溶性淀粉I份为粘合剂。
[0015]第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状。
[0016]第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.3-1.0毫米厚的纸板状薄膜，然后自然风干；自然风干时要求温度在20-25 V，湿度40 %，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性；在自然风干时还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射。
[0017]上述的自然风干亦可在40-60°C条件下微风烘干，要求烘干温度随着纸板状薄膜的厚度增大而增加。例如，纸板状薄膜的厚度0.3毫米时烘干温度40°C，纸板状薄膜的厚度
1.0毫米时烘干温度60°C。
[0018]第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为60-80°C，入炉时要求进炉速度5-9米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程；
[0019]上述炉内预热温度、进炉速度和纸板状薄膜的厚度有关，厚度越大预热温度就越高、进炉速度就越慢；例如纸板状薄膜的厚度0.3毫米时，炉内预热温度60°C，进炉速度5米/小时；纸板状薄膜的厚度1.0毫米时，炉内预热温度80°C，进炉速度9米/小时；
[0020]上述炭化过程中避免升温过快、温度过高造成纸板状薄膜产生龟裂。
[0021]第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉，按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
[0022]上述份数均为重量份。
[0023]本发明的积极效果是:
[0024]1、沸石是一种架状结构的硅铝酸盐天然矿物材料，内部有很多孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴，因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能、耐酸性和热稳定性等；在水处理中能够有效地去除水中的氨氮、有机污染物、重金属离子、氟、磷和含氧酸阴离子，并且在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染，储量丰富，分布广泛，且价格很低，为活性炭市价的20%。但是天然沸石的吸附效果不是很好，例如不能去除水中氟离子，必须经过活化。本发明对沸石进行的盐改性，增大了离子交换空间，使其离子换能力增强，处理效果也会更佳。
[0025]2、麦饭石以硅酸盐为主，具有很好的吸附性；另一方面由于麦饭石多含高岭石等黏土矿物，是多孔性海绵状特殊结构，具有多孔性，一克麦饭石的表面积达到几百平方米，是同量活性碳的20000倍，有强烈的静电引力，在水中对重金属离子和致害毒素有很强的吸附力，吸附率是同等表面积活性炭的20000倍。可清除水中的汞、铅、镉、砷、氟等重金属及氯化物、氰化物、残余农药、三甲烷等有害物质。对重金属、大肠杆菌的吸附率达96%以上。对水中余氯吸附率99%。还能吸附白葡萄球菌、结肠杆菌、细菌及各种病菌,是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。
[0026]3、硅藻土质地轻柔、多孔，具有分子筛结构，是一种纳米级的多孔材料(微孔直径约0.1-0.2微米)，孔隙率高达90%，规则、整齐地排列成圆形和针形，其单位面积上的微细孔数量比木炭还要多出数千倍，所以具有极强的物理吸附性能和离子交换性能。
[0027]4、本发明将沸石、麦饭石、腐植酸、硅藻土活性碳纤维制作出新型复合吸附碳膜材料，发挥吸附和过滤共同作用。经过腐植酸改性后增大了离子交换空间和内表面积，使制得的复合吸附过滤材料进一步增强了吸附能力和过滤能力，取得更好的吸附与过滤双重效果O
[0028]此外，加入一定量活性炭作为成孔剂，使复合型离子吸附碳膜的内部孔径更均匀，孔容为l_10cm3/g，内表面积增大。
[0029]5、本发明复合型离子吸附碳膜所用原材料沸石、麦饭石活性碳纤维资源丰富，价格低廉，降低了生产成本，因此大大提高了市场使用度。在使用过程中可多次重复使用，可以节约生产成本，对环境无二次污染。
[0030]6、本发明制备方法简单，条件易于控制，仅通过研磨成粉后，按比例加水混合密炼，然后干燥后，进行低温焙烧既可制得，可进行大规模工业生产。
[0031]7、本发明复合型离子吸附碳膜可以作为食品、化工、环保、空气净化行业的过滤体，也可以成为空气过滤的载体便于制取重复使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是本发明放大1000倍的吸附炭膜材料表面电镜扫描图片；
[0033]图2是本发明放大500倍的吸附炭膜材料球断面电镜扫描图片；
[0034]图3是本发明孔径分布曲线图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和几个实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0036]实施例1
[0037]一种复合型离子吸附碳膜，它是由改性沸石细粉15份、改性麦饭石细粉20份、硅藻土细粉10份为基料，以30份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制、而成的厚度为0.3毫米的网络空隙状薄膜。
[0038]本发明复合型离子吸附碳膜的制备方法如下:
[0039]第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用。
[0040]第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3_4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用。
[0041]第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用。
[0042]第四步，取改性沸石细粉15份、改性麦饭石细粉20份、硅藻土细粉10份为基料，以30份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，混合均匀，加入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用。
[0043]为了便于密炼，还可另加入可溶性淀粉I份为粘合剂。
[0044]第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状。
[0045]第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.3毫米厚的纸板状薄膜，然后自然风干；自然风干时要求温度在20-25 V，湿度40 %，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性；在自然风干时还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射。
[0046]上述压制成的纸板状薄膜也可在40_60°C下微风烘干。
[0047]第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为60°C，入炉时要求进炉速度9米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程；
[0048]上述炭化过程中避免升温过快、温度过高造成纸板状薄膜产生龟裂。
[0049]第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉，按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
[0050]实施例2
[0051]一种复合型离子吸附碳膜，它是由改性沸石细粉10份、改性麦饭石细粉25份、硅藻土细粉5份为基料，以35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制、而成的厚度为0.5毫米的网络空隙状薄膜。
[0052]本发明复合型离子吸附碳膜的制备方法如下:
[0053]第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用。
[0054]第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3_4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用。
[0055]第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用。
[0056]第四步，取改性沸石细粉10份、改性麦饭石细粉25份、硅藻土细粉5份为基料，以35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，混合均匀，力口入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用。
[0057]为了便于密炼，还可另加入可溶性淀粉I份为粘合剂。
[0058]第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状。
[0059]第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.5毫米厚的纸板状薄膜，然后自然风干；自然风干时要求温度在20-25 V，湿度40 %，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性；在自然风干时还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射。
[0060]上述压制成的纸板状薄膜也可在45 °C下微风烘干。
[0061]第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为65°C，入炉时要求进炉速度8米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程；
[0062]上述炭化过程中避免升温过快、温度过高造成纸板状薄膜产生龟裂。
[0063]第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉，按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
[0064]实施例3
[0065]一种复合型离子吸附碳膜，它是由改性沸石细粉20份、改性麦饭石细粉15份、硅藻土细粉15份为基料，以35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制、而成的厚度为0.7毫米的网络空隙状薄膜。
[0066]本发明复合型离子吸附碳膜的制备方法如下:
[0067]第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用。
[0068]第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3_4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用。
[0069]第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用。
[0070]第四步，取改性沸石细粉20份、改性麦饭石细粉15份、硅藻土细粉15份为基料，以35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，混合均匀，加入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用。
[0071]为了便于密炼，还可另加入可溶性淀粉I份为粘合剂。
[0072]第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状。
[0073]第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.7毫米厚的纸板状薄膜，然后自然风干；自然风干时要求温度在20-25 V，湿度40 %，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性；在自然风干时还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射。
[0074]上述压制成的纸板状薄膜也可在50°C下微风烘干。
[0075]第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为70.°C，入炉时要求进炉速度7米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程；
[0076]上述炭化过程中避免升温过快、温度过高造成纸板状薄膜产生龟裂。
[0077]第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉，按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
[0078]实施例4
[0079]一种复合型离子吸附
[0080]碳膜，它是由改性沸石细粉15份、改性麦饭石细粉25份、硅藻土细粉10份为基料，以25份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制、而成的厚度为0.9毫米的网络空隙状薄膜。
[0081]本发明复合型离子吸附碳膜的制备方法如下:
[0082]第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用。
[0083]第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3_4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用。
[0084]第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用。
[0085]第四步，取改性沸石细粉15份、改性麦饭石细粉25份、硅藻土细粉10份为基料，以25-35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，混合均匀，加入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用。
[0086]为了便于密炼，还可另加入可溶性淀粉I份为粘合剂。
[0087]第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状。
[0088]第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.9毫米厚的纸板状薄膜，然后自然风干；自然风干时要求温度在20-25 V，湿度40 %，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性；在自然风干时还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射。
[0089]上述压制成的纸板状薄膜也可在60°C下微风烘干。
[0090]第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为75 °C，入炉时要求进炉速度6米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程；
[0091]上述炭化过程中避免升温过快、温度过高造成纸板状薄膜产生龟裂。
[0092]第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉，按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
[0093]实施例5
[0094]一种复合型离子吸附碳膜，它是由改性沸石细粉20份、改性麦饭石细粉10份、硅藻土细粉30份为基料，以15份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制、而成的厚度为1.0毫米的网络空隙状薄膜。
[0095]本发明复合型离子吸附碳膜的制备方法如下:
[0096]第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用。
[0097]第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3_4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用。
[0098]第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用。
[0099]第四步，取改性沸石细粉20份、改性麦饭石细粉10份、硅藻土细粉30份为基料，以15份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，混合均匀，加入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用。
[0100]为了便于密炼，还可另加入可溶性淀粉I份为粘合剂。
[0101]第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状。
[0102]第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为1.0毫米厚的纸板状薄膜，然后自然风干；自然风干时要求温度在20-25 V，湿度40 %，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性；在自然风干时还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射。
[0103]上述压制成的纸板状薄膜也可在60°C下微风烘干。
[0104]第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为90°C，入炉时要求进炉速度5米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程；
[0105]上述炭化过程中避免升温过快、温度过高造成纸板状薄膜产生龟裂。
[0106]第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉，按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
[0107]图1是本发明吸附炭膜材料的表面电镜扫描图片，由于制备炭膜的原材料均由自己进行球磨过筛，颗粒大小并不完全均一，因此炭膜表面稍显粗糙，但从图2断面图和图3孔径分布曲线可以看出，颗粒分布整体比较均匀，使得炭膜具有均匀的孔径分布及较大的孔隙率。
【权利要求】
1.一种复合型离子吸附碳膜，其特征在于，它是由改性沸石细粉10-20份、改性麦饭石细粉15-25份、硅藻土细粉5-15份为基料，以25-35份活性碳为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，经过机械混合、密炼、压制、低温烧制而成的厚度为0.3-1.0毫米的空隙状薄膜；上述份数为重量份； 详细制备方法如下: 第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用； 第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3-4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用； 第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用； 第四步，将上述原料混合均匀，加入水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用； 第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状； 第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.3-1.0毫米厚的纸板状薄膜，然后在20-25°C下自然风干或在40-60°C条件下微风烘干；自然风干时要求温度湿度40%，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性，还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射； 第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为60-80°C，入炉时要求进炉速度5-9米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程； 第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉， 按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
2.如权利要求1所述的复合型离子吸附碳膜，其特征在于，在原料中加入可溶性淀粉I份做为粘合剂。
3.一种复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于: 第一步，将天然沸石加工成150-200目细粉，再用0.8-1.0mol/L的NaCl溶液进行水浴改性，水浴时NaCl溶液用量要求每Ig细粉需用25mL的NaCl溶液，水浴温度70_75°C，水浴时间2.5小时；然后用清水冲洗过滤，冲洗过滤后在110°C条件下干燥2小时，获得改性沸石细粉，备用； 第二步，将天然麦饭石球磨至200-260目，用含量50%腐植酸溶液浸泡3-4小时候去除杂质，过滤烘干后获得改性麦饭石细粉，备用； 第三步，将硅藻土球磨至200-260目的细粉、腐植酸球磨至200-300目的细粉，备用；第四步，取改性沸石细粉10-20份、改性麦饭石细粉15-25份、硅藻土细粉15-25份为基料，以25-35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，混合均匀，加入适量的水调和成雪花状合成粉末膏，称为合成料膏，备用；第五步，将上述合成料膏用密炼机反复机械碾压，机械碾压密炼5-6个小时，直至合成料膏成为精细如面筋状； 第六步，将上述面筋状的合成料膏在机械成型生产线的压制下成为0.3-1.0毫米厚的纸板状薄膜，然后在20-25°C下自然风干或在40-60°C条件下微风烘干；自然风干时要求温度湿度40%，防止自然风干龟裂，以保证纸板状薄膜的完整性，还要避免风尘颗粒污染和强阳光直射； 第七步，将干燥精选后的纸板状薄膜入炉烧制，要求炉内预热温度为60-80°C，入炉时要求进炉速度5-9米/小时；入炉后经过7-8个小时的预热，再在氮气保护下缓慢升温，升温6小时直至炉内温度300°C，停止升温继续保持半小时，然后从300°C缓慢升温至600°C，停止升温继续保持600°C 2小时，停炉自然降温，完成炭化过程； 第八步，炭化后的纸板状薄膜自然降温至100°C以下时，出炉， 按要求的产品成型大小进行筛分，形成产品。
4.如权利要求3所述的复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于:在第四步原料中加入可溶性淀粉1份做为粘合剂。
5.如权利要求3所述一种复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于:所述第四步至第七步中，取改性沸石细粉15份、改性麦饭石细粉20份、硅藻土细粉10份为基料，以30份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，加入适量的水调和成合成膏，机械碾压密炼，机械压制而成为0.3毫米厚的纸板状薄膜；所述的自然风干亦可在40°C条件下微风烘干；入炉烧制时要求炉内预热温度为60°C，入炉时要求进炉速度9米/小时。
6.如权利要求3所述一种复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于:所述第四步至第七步中，取改性沸石细粉10份、改性麦饭石细粉25份、硅藻土细粉5份为基料，以35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，加入适量的水调和成合成膏，机械碾压密炼，机械压制而成为0.5毫米厚的纸板状薄膜；所述的自然风干亦可在45°C条件下微风烘干；入炉烧制时要求炉内预热温度为65°C，入炉时要求进炉速度8米/小时。
7.如权利要求3所述一种复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于:所述第四步至第七步中，取改性沸石细粉20份、改性麦饭石细粉15份、硅藻土细粉15份为基料，以35份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，加入适量的水调和成合成膏，机械碾压密炼，机械压制而成为0.7毫米厚的纸板状薄膜；所述的自然风干亦可在50°C条件下微风烘干；入炉烧制时要求炉内预热温度为70°C，入炉时要求进炉速度7米/小时。
8.如权利要求3所述一种复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于:所述第四步至第七步中，取改性沸石细粉15份、改性麦饭石细粉25份、硅藻土细粉10份为基料，以25份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，加入适量的水调和成合成膏，机械碾压密炼，机械压制而成为0.9毫米厚的纸板状薄膜；所述的自然风干亦可在55°C条件下微风烘干；入炉烧制时要求炉内预热温度为75°C，入炉时要求进炉速度6米/小时。
9.如权利要求3所述一种复合型离子吸附复合碳膜的制备方法，其特征在于:所述第四步至第七步中，取改性沸石细粉20份、改性麦饭石细粉10份、硅藻土细粉30份为基料，以15份活性碳纤维为造孔剂，腐植酸10份为改性剂、磷酸二氢铝5份为粘结剂，加入适量的水调和成合成膏，机械碾压密炼，机械压制而成为1.0毫米厚的纸板状薄膜；所述的自然风干亦可在60°C条件下微风烘干；入炉烧制时要求炉内预热温度为80°C，入炉时要求进炉速度5米/小 时。
【文档编号】C02F1/28GK104069824SQ201410294867
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】王彩奇, 周倩, 孙鲁芹, 丁鸿昌, 苏顺建, 常仁勇 申请人:青岛力创星碟环境工程有限公司