一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法

文档序号:4976864阅读:294来源:国知局
专利名称:一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法
技术领域
本发明涉及吸附材料制备技术领域,特别涉及一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶 瓷吸附材料的方法,该吸附材料可以广泛应用在气体和污水等净化领域。
背景技术
凹凸棒石粘土又名坡缕石或坡缕缟石,是一种链层状含水富镁的具有纳米通道结 构的天然纳米矿物材料。其具有比表面积大、离子交换性、较好的化学稳定性、高吸水性、 强吸附脱色性等物化特性,被广泛用作吸附剂、催化剂载体和抗菌剂载体等。几十年来,凹 凸棒石粘土已在石油、化工、日用化工、精细化工、食品加工等领域得到了应用,因此被誉为 “千种用土、万土之王”。以凹凸棒石粘土制成的颗粒净化材料可高效吸附大气中的有机磷、硫化氢、气态 苯类和醇类等小分子有害物质,与活性炭等吸附材料相比,其具有吸附效率高、成本低、生 产工艺简单、不产生二次污染等特点。中国发明专利CN 1394664A公开了一种80%凹凸棒 为主料,6 %的锰矿石,5 %的碳酸钠,3 %的钛白粉和6 %的已发泡的珍珠岩粉混合加工而 成的圆球滤料,其可以用于温度不高于400°C的各种液体和气体净化过滤料,克服了一般 陶瓷滤料孔隙率小、比表面积低、截污能力差、适应范围小和无脱色能力等问题。该凹凸棒 圆球滤料对污水的净化效果较好。中国发明专利CN 1593743A公开一种以凹凸棒石粘土 为原料,经酸化处理后烘干,再添加稻谷壳共同磨粉、造粒和焙烧制的凹凸棒颗粒吸附过滤 剂。其具有颗粒表面粗糙坚硬、比表面积大、吸附脱色性能好、过滤截污能力强和寿命长的 优点,适用于净化和城市河道的污水处理。以上两发明专利只涉及了对污水的净化,而对气 体小分子污染物的吸附净化涉及的较少。中国发明专利CN 1597088A公开了一种凹凸棒石粘土脱硫吸附催化剂的制备。其 以凹凸棒石粘土为原料,加入复合铁、软锰矿和水进行搅拌,然后挤压成型,再进行焙烧活 化制得成品。可将2500ppm的硫化氢吸附脱出到5ppm以下,表现出优良的净化效果,但并 未涉及NOx、VOCs、朋3和S02等有害气体的净化。中国发明专利CN 101288847A利用天然 凹凸棒石粘土为载体负载4 30wt%氧化铜的一氧化碳催化氧化催化剂,可在120°C的条 件下,将空气中10% C0(体积比)完全催化氧化为C02。但其使用温度较高,不适用于常温 催化净化C0,限制了其更为广泛的应用。

发明内容
本发明提供一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法,可对NOx、 VOCs、NH3、H2S和so2等有害气体高效的吸附净化,同时具有机械强度高、气阻小、孔隙率和 比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复再生使用等优点。为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案—种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法,在凹凸棒石粘土中添加塑 化剂和水后,经混合、揉团、挤压成型,然后经陈化、烘干和焙烧工序制得成品。
其中,凹凸棒石粘土是经过酸化处理,其颗粒为100 1000目的粉体。其中,配料按照重量百分比的组成为88 52%的凹凸棒石粘土,2 18%的塑化 剂和10 30%的水。其中,所述塑化剂包括淀粉、阿拉伯树胶、桐油、石蜡、甘油、糊精、聚乙烯醇、甲基 纤维素、酚醛树脂的一种或几种组成。其中,所述凹凸棒石粘土、塑化剂和水用搅拌机混合均勻放置5 48小时后再揉团。其中,所述挤压成型工艺为在低压3 5MPa保压1 10分钟,最高成型压力 10 40MPa下连续挤压成型。其中,所述陈化时间为24 72小时。其中,在50 150°C下烘干6 24小时,烘干后的水分应< 3%。其中,在200 1300°C下焙烧2 10小时;其中,所述蜂窝陶瓷吸附材料的成品为50 400孔/平方英寸,外形尺寸为长, 50mm 200mm ;宽,50mm 200mm ;高,50mm 1000mm。通过以上技术方案可以看出,本发明提供的利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附 材料的方法,将在凹凸棒石粘土中添加塑化剂和水后,经混合、揉团、挤压成型,然后经陈 化、烘干和焙烧工序制得成品。可对N0x、V0CS、NH3、H2S和so2等有害气体高效的吸附净化, 同时具有机械强度高、气阻小、孔隙率和比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复 再生使用等优点。特别是当N0x、V0CS、NH3、H2S和S02等气体污染物在空气中的含量为1 2000ppm时,该蜂窝陶瓷吸附材料表现出良好的吸附净化性能。
具体实施例方式为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图详细描述本发明提供的实施 例。本发明提供的利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法,将在凹凸棒石粘 土中添加塑化剂和水后,经混合、揉团、挤压成型,然后经陈化、烘干和焙烧工序制得成品。 可对NOx、VOCs、NH3、H2S和S02等有害气体高效的吸附净化,同时具有机械强度高、气阻小、 孔隙率和比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复再生使用等优点。如

图1所示, 该方法具体包括步骤101、配料(重量百分比),将62%经酸化干燥后的200 300目凹凸棒石粘土、 18%的塑化剂和20%的水在搅拌机中进行充分混合放置6小时后揉团制成坯料;102、将步骤101中制成的坯料转移至挤压成型机中进行挤出成型,在低压3MPa保 压3分钟后,再升压至25MPa下连续挤压成型为坯块;103、将步骤102中挤出成型的坯块放置室温下陈化48小时;104、将陈化好的坯块放置鼓风干燥箱中进行干燥,条件为50°C下烘干3小时, 70°C下烘干2小时,90°C下烘干2小时,110°C下烘干3小时,最终使水分< 3% ;105、将烘干的坯块移至马弗炉中进行焙烧工序,条件为升温速率为5°C /分钟, 升至200°C保温2小时;升温速率为10°C /分钟,升至500°C保温3小时后自然降至室温后 取出(单位mm) 100X100X100的100孔/平方英寸的凹凸棒石粘土蜂窝陶瓷吸附材料成品。 以上对本发明实施例所提供的一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的 方法进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施 方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法,其特征在于,在凹凸棒石粘土中添加塑化剂和水后,经混合、揉团、挤压成型,然后经陈化、烘干和焙烧工序制得成品。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,凹凸棒石粘土是经过酸化处理,其颗粒为 100 1000目的粉体。
3.如权利要求1所述方法,其特征在于,配料按照重量百分比的组成为88 52%的 凹凸棒石粘土,2 18%的塑化剂和10 30%的水。
4.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述塑化剂包括淀粉、阿拉伯树胶、桐油、石 蜡、甘油、糊精、聚乙烯醇、甲基纤维素、酚醛树脂的一种或几种组成。
5.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述凹凸棒石粘土、塑化剂和水用搅拌机混合 均勻放置5 48小时后再揉团。
6.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述挤压成型工艺为在低压3 5MPa保压 1 10分钟,最高成型压力10 40MPa下连续挤压成型。
7.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述陈化时间为24 72小时。
8.如权利要求1所述方法,其特征在于,在50 150°C下烘干6 24小时,烘干后的 水分应< 3%。
9.如权利要求1所述方法,其特征在于,在200 1300°C下焙烧2 10小时;
10.如权利要求1所述方法,其特征在于,成品为50 400孔/平方英寸,外形尺寸为 长,50mm 200mm ;宽,50mm 200mm ;高,50mm 1OOOmm。
全文摘要
本发明提供一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法,在凹凸棒石粘土中添加塑化剂和水后,经混合、揉团、挤压成型,然后经陈化、烘干和焙烧工序制得成品。该方法制得的蜂窝陶瓷吸附材料可对NOx、VOCs、NH3、H2S和SO2等有害气体高效吸附净化,同时具有机械强度高、气阻小、孔隙率和比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复再生使用等优点。
文档编号B01J20/12GK101987294SQ200910108869
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月4日 优先权日2009年8月4日
发明者张国瑞 申请人:深圳市海仕通投资有限公司
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