一种改性麦饭石的制备方法
【专利摘要】本发明创造公开了一种改性麦饭石的制备方法。该方法通过将麦饭石焙烧后粉碎，并筛取颗粒大小为40～80目之间的麦饭石，并分步与氯化氢溶液以功率60W的超声波辐射浸泡、与氯化钠溶液在10～30MPa下负压浸渍、与氯化锂溶液于25℃下以180r/min的速度振荡浸泡、与氯化铝溶液在90℃下以100r/min的速率振荡浸泡以及与双氧水浸泡，经过浸泡后的麦饭石，大大提高了麦饭石的离子交换能力和吸附能力，可用于吸附去除氨氮和重金属离子，达到净化水体的作用。
【专利说明】一种改性麦饭石的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明创造涉及麦饭石【技术领域】，具体涉及一种改性麦饭石的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着人口和经济增长对水环境的破坏，水资源短缺日益加剧，水处理已引起了人 们的高度重视。传统的技术像凝聚、沉淀、过滤、吸附已经均被广泛应用去除水中污染物。其 中吸附技术以其成本低、效率高、易推广的特点一直以来都是人们研发重点。但吸附剂成本 高、效率低等问题限制了该技术的应用，开发新型、高效、价格低廉、来源丰富的新型矿物吸 附剂一直是热点。
[0003] 麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦 饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐，其中包括Si02、A1203、Fe203、FeO、MgO、CaO、K20、 似20、1102、？2051110等，还含有动物所需的全部常量元素，如 ：1(、似、0&、1%1〇等微量元素 和稀土元素，约58种之多，在水体浸泡时能大量释放出对人体有益的微量元素，多用于制 作矿化水和食品中。又由于麦饭石其结构呈多孔海绵状，内部富含许多蜂窝状微孔隙和大 量次生孔隙，具有一定的离子交换和吸附能力，可以用于吸附去除水中的污染物。然而，现 有的天然麦饭石的对氨氮、重金属等的吸附去除能力仍然有限，有必要对麦饭石进行改良， 提_其对氣氣的吸附能力。
【发明内容】
[0004] 本发明创造的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种改性麦饭石 的制备方法，以提高麦饭石对氨氮、重金属等的吸附去除能力。
[0005] 本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
[0006] 提供了一种改性麦饭石的制备方法，其包括以下步骤：
[0007] A.将麦饭石放于电热鼓风干燥箱中在100?110°C温度下焙烧1小时，冷却至室 温，将麦饭石粉碎后分别过40目和80目筛，去除大于80目的颗粒及小于40目的粉末，得 到颗粒大小为40?80目之间的麦饭石；
[0008] B.配制lmol/L的氯化氢溶液，将在步骤A中得到的麦饭石和氯化氢溶液1 :10的 比例混合后，在常温条件下，置于功率为60W、频率为10000HZ的超声波中辐射浸泡1小时；
[0009] C.采用网筛分离麦饭石，去掉小于40目的碎粉渣，并用去离子水冲洗2次后在 100°C炉中干燥1小时；
[0010] D.配制0. 2mol/L的氯化钠溶液，将在麦饭石置与氯化钠溶液按照1 : 4的比例混 合后，放在真空干燥箱中，在压力范围10?30MPa下负压浸渍1小时，然后将麦饭石从氯化 钠溶液中取出，放在去离子水中用超声波洗涤15分钟，超声波功率为10W，频率为2000HZ， 然后再将麦饭石放入真空干燥箱中，在40°C下干燥2小时；
[0011] E.配制0. lmol/L的氯化锂溶液，按照麦饭石与氯化锂溶液按照3 : 10的比例混 合后，在水浴恒温振荡器中于25°C下以180r/min的速度振荡1小时；
[0012] F.采用网筛分离麦饭石，去掉小于40目的碎粉渣，并用去离子水冲洗2次，再在 100°C炉中干燥1小时；
[0013] G.配制2mol/L的氯化铝溶液，并把干燥好的麦饭石与氯化铝溶液按照1 :5的比 例混合均匀后，在90°C下以100r/min的速率振荡2小时；
[0014] H.再次用网筛分离麦饭石，去掉小于40目的碎粉渔，用去离子水冲洗2次，在空气 中放置瞭干；
[0015] I.把晾干的麦饭石和lmol/L的双氧水溶液按照1 :2的比例混合，浸泡1小时；
[0016] J.把麦饭石颗粒从双氧水溶液中捞出来，用去离子水冲洗1次后，在l〇〇°C炉中干 燥并活化2小时。
[0017] 其中，在步骤D中，在压力范围10?30MPa下负压浸渍1小时的过程中，真空干燥 箱内的温度从室温逐渐升温至200°C。
[0018] 本发明创造的有益效果：
[0019] 本发明创造的一种改性麦饭石的制备方法，通过将麦饭石焙烧后粉碎，并筛取颗 粒大小为40?80目之间的麦饭石，并分步与氯化氢溶液以功率60W的超声波辐射浸泡、与 氯化钠溶液在10?30MPa下负压浸渍、与氯化锂溶液于25°C下以180r/min的速度振荡浸 泡、与氯化铝溶液在90°C下以lOOr/min的速率振荡浸泡以及与双氧水浸泡，经过浸泡后， 大大提高麦饭石的离子交换能力和吸附能力，可用于吸附去除氨氮和重金属离子，达到净 化水体的作用；而且可以发挥麦饭石的"药石"作用，有益于人类的健康，充分利用并增幅了 麦饭石的功能，实现经济和环保的双收益。本发明创造的一种改性麦饭石的制备方法操作 简单，可有效地结合传统的水处理工艺，具有很好的实际应用价值和产业化前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任 何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图 获得其它的附图。
[0021] 图1是以本发明创造的方法制备的麦饭石对氨氮的吸附效果图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明创造的一种改性麦饭石的制备方法，用于制备对氨氮和重金属等具有较高 吸附去除能力的麦饭石，首先，将麦饭石放于电热鼓风干燥箱中在100?ll〇°C温度下焙烧 1小时，然后放置待其冷却至室温后，将其粉碎后，并用40目和80目筛进行筛取，得到颗粒 大小为40?80目之间的麦饭石。
[0023] 接着分5步对麦饭石进行浸泡。
[0024] 第一，配制lmol/L的氯化氢溶液，按照麦饭石和氯化氢溶液1 :10的比例混合，在 常温下，在功率为60W、频率为10000HZ的超声波中辐射浸泡1小时，用40目筛去碎粉渣，用 离子水冲洗2次后，置于120°C温度环境下干燥1小时，以100°C干燥1小时。
[0025] 第二，配制0. 2mol/L的氯化钠溶液，将在麦饭石置与氯化钠溶液按照1 : 4的比 例混合，在真空干燥箱中，在压力范围10?30MPa下负压浸渍1小时，优选压力位20Mpa， 浸渍过程中，真空干燥箱内的温度从室温逐渐升温至200°C。浸渍完，将麦饭石从溶液中取 出，用离子水洗涤15分钟，在真空干燥箱中，以40°C干燥2小时。
[0026] 第三，配制0. lmol/L的氯化锂溶液，将麦饭石与氯化锂溶液按照3 : 10的比例混 合，并在水浴恒温振荡器中于25°C下以180r/min的速度振荡1小时；用40目筛去碎粉渣， 用离子水冲洗2次后，置于120°C温度环境下干燥1小时。
[0027] 第四，配制2mol/L的氯化铝溶液，把干燥好的麦饭石与氯化铝溶液按照1 :5的比 例混合，在90°C下以100r/min的速率振荡2小时；用40目筛去碎粉渣，用离子水冲洗2次 后，在空气中放直晚干。
[0028] 第五，把晾干的麦饭石和lmol/L的双氧水溶液按照1 :2的比例混合，在90°C温度 环境下浸泡1小时。
[0029] 浸泡完,最后把麦饭石颗粒从双氧水溶液中捞出来，用去离子水冲洗1次后，在 KKTC炉中干燥并活化2小时，完成本发明创造的改性麦饭石的制备。
[0030] 对氨氮的吸附效果测试
[0031] 取0. 5g制备出来的改性麦饭石与改良前的麦饭石分别放在各锥形瓶中，分别加 入 50ml 浓度为 811^/]^、2〇11^凡、4〇11^/]^、8〇11^凡、12〇11^凡、20〇11^凡和24〇11^凡的氨氮污水溶 液，在常温下放在振荡器中以l〇〇r/min振荡2小时后，使其吸附平衡，用0. 2 y m滤膜过滤 后，按纳氏试剂比色法测定滤液中氨氮的平衡浓度，得到吸附能力等温线变化如图1所示。
[0032] 对重金属的吸附效果测试
[0033] 分别取100mg/L的铜、铅、镉和砷离子水样100mL，并在其中分别投放改良前的麦 饭石和采用上述方法制备出来的改性麦饭石各lg，在常温下放在振荡器中以100转/min振 荡2小时后，再分别检测水样中的重金属浓度，获得改良前后麦饭石对重金属的去除率，结 果见表1。
[0034] 表 1
[0035]
【权利要求】
1. 一种改性麦饭石的制备方法，其特征在于包括以下步骤： A. 将麦饭石放于电热鼓风干燥箱中在100?110°C温度下焙烧1小时，冷却至室温，将 麦饭石粉碎后分别过40目和80目筛，去除大于80目的颗粒及小于40目的粉末，得到颗粒 大小为40?80目之间的麦饭石； B. 配制lmol/L的氯化氢溶液，将在步骤A中得到的麦饭石和氯化氢溶液1 :10的比例 混合后，在常温条件下，置于功率为60W、频率为10000HZ的超声波中辐射浸泡1小时； C. 采用网筛分离麦饭石，去掉小于40目的碎粉渔，并用去离子水冲洗2次后在KKTC 炉中干燥1小时； D. 配制0.2mol/L的氯化钠溶液，将在麦饭石置与氯化钠溶液按照1 : 4的比例混合 后，放在真空干燥箱中，在压力范围10?30MPa下负压浸渍1小时，然后将麦饭石从氯化钠 溶液中取出，放在去离子水中用超声波洗涤15分钟，超声波功率为10W，频率为2000HZ，然 后再将麦饭石放入真空干燥箱中，在40°C下干燥2小时； E. 配制0. lmol/L的氯化锂溶液，按照麦饭石与氯化锂溶液按照3 : 10的比例混合后， 在水浴恒温振荡器中于25°C下以180r/min的速度振荡1小时； F. 采用网筛分离麦饭石，去掉小于40目的碎粉渔，并用去离子水冲洗2次，再在100°C 炉中干燥1小时； G. 配制2mol/L的氯化铝溶液，并把干燥好的麦饭石与氯化铝溶液按照1 :5的比例混 合均匀后，在90°C下以100r/min的速率振荡2小时； a再次用网筛分离麦饭石，去掉小于40目的碎粉渣，用去离子水冲洗2次，在空气中放 置瞭干；
1. 把晾干的麦饭石和lmol/L的双氧水溶液按照1 :2的比例混合，浸泡1小时； J.把麦饭石颗粒从双氧水溶液中捞出来，用去离子水冲洗1次后，在l〇〇°C炉中干燥并 活化2小时。
2. 根据权利要求1所述的一种改性麦饭石的制备方法，其特征在于：在步骤D中，在压 力范围10?30MPa下负压浸渍1小时的过程中，真空干燥箱内的温度从室温逐渐升温至 200。。。
【文档编号】B01J20/30GK104399428SQ201410781079
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】符瞰, 钟同畅 申请人:符瞰