本发明涉及重金属处理技术领域，具体是一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料及其制备方法。
背景技术：
科技是一把双刃剑，21世纪以来科学技术迅猛发展，促进了经济的发展，提高了人民的生活水平，然而，与此同时，人类也付出了惨重的代价。由于工业“三废”机动车尾气的排放、污水灌溉和农药、除草剂、化肥等的使用以及矿业的发展，严重地污染了土壤、水质和大气。
重金属污染是对人体健康危害极大的一种污染。目前对于重金属污水，主要通过化学法、物理吸附法及生物法进行处理，其中物理吸附法因使用方便，处理成本低，应用较为广泛。
凹凸棒土是较为理想的吸附剂、食品加工助剂和食品添加剂，可取代活性炭。它不仅能脱色，还可除臭除味，除重金属离子和致癌物质，还具有一定的选择性，这就为生产提供了便利，它可作冰箱除臭剂、污水处理剂、家用净水器、油脂精炼脱色剂，效果极为明显，在医药上可作药物的填料、载体、添加剂、粘结剂。使用凹凸棒土对液体葡萄糖脱色可将由粉末活性炭净化的十二道工序减少到十道工序，工艺周期缩短50分钟，对发展生产十分有利。用凹凸棒石粘土净化的成品糖，其色泽、体态、浓度、还原糖含量、PH值、二氧化硫离子含量、氯根含量、蛋白质含量、熬糖温度以及钙镁离子含量等均达到现行行业标准，节约脱色处理费用60％左右，脱色后的滤饼可作混合饲料，减少了环境污染，达到综合利用。无论是在吸附过程中，还是在污水处理中，凹凸棒土都可以再生，它耗能少，对环境保护非常有利。
然而在重金属处理领域，天然的凹凸棒土对重金属的吸附效果并不理想，若能够通过对凹凸棒土的改性及原料复配，制作一种基于凹凸棒土的吸附材料，提高其对重金属的吸附效果，无疑将具有重要的市场价值。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土35-40份、环氧氯丙烷5-9份、硝酸钠2-5份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸3-7份、钛酸正丁酯2-5份、氨基三甲叉膦酸1-3份、聚乙烯亚胺5-8份、烷基酚聚氧乙烯醚3-6份。
作为本发明进一步的方案：由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土36-39份、环氧氯丙烷6-8份、硝酸钠3-4份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸4-6份、钛酸正丁酯3-4份、氨基三甲叉膦酸1.3-2.6份、聚乙烯亚胺6-7份、烷基酚聚氧乙烯醚4-5份。
作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土38份、环氧氯丙烷7份、硝酸钠4份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸5份、钛酸正丁酯3份、氨基三甲叉膦酸1.8份、聚乙烯亚胺7份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。
所述基于凹凸棒土的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：
1)称取凹凸棒土，超微粉碎后，过300-400目筛，获得凹凸棒土微粉；
2)将凹凸棒土微粉置于容器内，加入3-4倍重量的去离子水，搅拌混合2-3h后，静置1h，弃去上层清液及下层沉淀，获得凹凸棒土悬浊液；
3)称取硝酸钠和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土悬浊液，在75-80℃下搅拌混合1-2h，获得混合物A；
4)称取环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在75-80℃下搅拌混合1-2h，然后进行超声波处理30-40min，获得混合物B；
5)将混合物B真空干燥后，在600-650℃下锻造处理30-40min，并将获得的锻造产物粉碎，过100-200目筛，获得锻造粉末；
6)称取钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺，将锻造粉末与钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺合并，球磨混合3-5h，获得粉料，将粉料造粒即可。
作为本发明进一步的方案：步骤4)中，超声波处理温度为65-70℃，超声波功率为1300W。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的吸附材料对重金属离子的吸附效果好，其吸附效果优于常规的凹凸棒土。本发明制备的吸附材料使用方便，制造成本低，且生产成本低，能够大范围推广使用，有利于重金属处理行业的发展。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土35份、环氧氯丙烷5份、硝酸钠2份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸3份、钛酸正丁酯2份、氨基三甲叉膦酸1份、聚乙烯亚胺5份、烷基酚聚氧乙烯醚3份。
本实施例中，所述基于凹凸棒土的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：
1)称取凹凸棒土，超微粉碎后，过300目筛，获得凹凸棒土微粉；
2)将凹凸棒土微粉置于容器内，加入3倍重量的去离子水，搅拌混合2h后，静置1h，弃去上层清液及下层沉淀，获得凹凸棒土悬浊液；
3)称取硝酸钠和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土悬浊液，在75℃下搅拌混合1h，获得混合物A；
4)称取环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在75℃下搅拌混合1h，然后进行超声波处理30min，获得混合物B，其中，超声波处理温度为65℃，超声波功率为1300W；
5)将混合物B真空干燥后，在600℃下锻造处理30min，并将获得的锻造产物粉碎，过100目筛，获得锻造粉末；
6)称取钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺，将锻造粉末与钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺合并，球磨混合3h，获得粉料，将粉料造粒即可。
实施例2
一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土36份、环氧氯丙烷6份、硝酸钠3份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸6份、钛酸正丁酯4份、氨基三甲叉膦酸2.6份、聚乙烯亚胺6份、烷基酚聚氧乙烯醚5份。
本实施例中，所述基于凹凸棒土的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：
1)称取凹凸棒土，超微粉碎后，过350目筛，获得凹凸棒土微粉；
2)将凹凸棒土微粉置于容器内，加入4倍重量的去离子水，搅拌混合2h后，静置1h，弃去上层清液及下层沉淀，获得凹凸棒土悬浊液；
3)称取硝酸钠和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土悬浊液，在75℃下搅拌混合1h，获得混合物A；
4)称取环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在78℃下搅拌混合1h，然后进行超声波处理35min，获得混合物B，其中，超声波处理温度为70℃，超声波功率为1300W；
5)将混合物B真空干燥后，在620℃下锻造处理33min，并将获得的锻造产物粉碎，过150目筛，获得锻造粉末；
6)称取钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺，将锻造粉末与钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺合并，球磨混合3.5h，获得粉料，将粉料造粒即可。
实施例3
一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土38份、环氧氯丙烷7份、硝酸钠4份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸5份、钛酸正丁酯3份、氨基三甲叉膦酸1.8份、聚乙烯亚胺7份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。
本实施例中，所述基于凹凸棒土的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：
1)称取凹凸棒土，超微粉碎后，过400目筛，获得凹凸棒土微粉；
2)将凹凸棒土微粉置于容器内，加入4倍重量的去离子水，搅拌混合2.5h后，静置1h，弃去上层清液及下层沉淀，获得凹凸棒土悬浊液；
3)称取硝酸钠和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土悬浊液，在78℃下搅拌混合1.5h，获得混合物A；
4)称取环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在77℃下搅拌混合1.5h，然后进行超声波处理35min，获得混合物B，其中，超声波处理温度为68℃，超声波功率为1300W；
5)将混合物B真空干燥后，在630℃下锻造处理35min，并将获得的锻造产物粉碎，过200目筛，获得锻造粉末；
6)称取钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺，将锻造粉末与钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺合并，球磨混合4h，获得粉料，将粉料造粒即可。
实施例4
一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土39份、环氧氯丙烷8份、硝酸钠3份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸4份、钛酸正丁酯4份、氨基三甲叉膦酸2.6份、聚乙烯亚胺6份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。
本实施例中，所述基于凹凸棒土的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：
1)称取凹凸棒土，超微粉碎后，过300目筛，获得凹凸棒土微粉；
2)将凹凸棒土微粉置于容器内，加入3倍重量的去离子水，搅拌混合3h后，静置1h，弃去上层清液及下层沉淀，获得凹凸棒土悬浊液；
3)称取硝酸钠和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土悬浊液，在80℃下搅拌混合1h，获得混合物A；
4)称取环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在75℃下搅拌混合2h，然后进行超声波处理30min，获得混合物B，其中，超声波处理温度为67℃，超声波功率为1300W；
5)将混合物B真空干燥后，在630℃下锻造处理40min，并将获得的锻造产物粉碎，过100目筛，获得锻造粉末；
6)称取钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺，将锻造粉末与钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺合并，球磨混合4.5h，获得粉料，将粉料造粒即可。
实施例5
一种基于凹凸棒土的重金属吸附材料，由以下按照重量的原料组成：凹凸棒土40份、环氧氯丙烷9份、硝酸钠5份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸7份、钛酸正丁酯5份、氨基三甲叉膦酸3份、聚乙烯亚胺8份、烷基酚聚氧乙烯醚6份。
本实施例中，所述基于凹凸棒土的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：
1)称取凹凸棒土，超微粉碎后，过400目筛，获得凹凸棒土微粉；
2)将凹凸棒土微粉置于容器内，加入4倍重量的去离子水，搅拌混合3h后，静置1h，弃去上层清液及下层沉淀，获得凹凸棒土悬浊液；
3)称取硝酸钠和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土悬浊液，在80℃下搅拌混合2h，获得混合物A；
4)称取环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在80℃下搅拌混合2h，然后进行超声波处理40min，获得混合物B，其中，超声波处理温度为70℃，超声波功率为1300W；
5)将混合物B真空干燥后，在650℃下锻造处理40min，并将获得的锻造产物粉碎，过200目筛，获得锻造粉末；
6)称取钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺，将锻造粉末与钛酸正丁酯和聚乙烯亚胺合并，球磨混合5h，获得粉料，将粉料造粒即可。
本发明制备的吸附材料对重金属离子的吸附效果好，其吸附效果优于常规的凹凸棒土。本发明制备的吸附材料使用方便，制造成本低，且生产成本低，能够大范围推广使用，有利于重金属处理行业的发展。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。