本发明涉及凹凸棒土加工
技术领域：
，具体涉及一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒及其制备方法。
背景技术：
：氨气是一种无色有辛辣刺激臭味的气体，是建筑物内常见的污染物之一。主要来自于混泥土建筑材料、家具、装修粘胶材料等，这些物质随环境温湿度的改变，氨气缓慢释放出来污染室内环境。氨对皮肤黏膜有刺激及腐蚀作用，高浓度可引起严重后果。国家标准室内空气质量标准GB/T18883-2002规定：居室空气中氨气的最高容许浓度为0.20毫克/立方米。目前室内环境污染治理产品中作为除氨产品主要有以下两类：一类是吸附材料，如：活性炭、竹炭、硅藻土、海泡石、凹凸棒土、沸石等吸附材料，通过物理吸附而达到除氨的目的。由于吸附机理是物理吸附，不能显示吸附状态，当吸附饱和后或环境温度等变化会出现脱附现象释放出氨气，导致二次污染。另一类是化学反应法通常采用酸性材料和氨发生中和反应，具有物理化学吸附相结合，效率高。但酸性物质本身有一定的腐蚀性，有一定的危险性，而且没有可视化功能。凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物，凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，纳米级孔穴通道微观构造，有比表面积大、孔道发育的介孔材料等特征，是一种较为理想的结构材料。因此凹凸棒土被广泛用于污水处理、吸附净化、洗涤剂、橡胶、涂料、造纸、轻工、农业、化妆品等诸多领域，是一种重要的非金属矿产。技术实现要素：本发明的目的是提供一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒及其制备方法，作为除氨的吸附材料应用于空气净化，能避免氨的二次污染，具有优良的吸附效果、抑菌防霉效果。本发明提供了如下的技术方案：一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒，包括以下份计的原料：凹凸棒土130~150份、固体废弃物纤维浆料60~70份、硅藻土10~13份、纳米膨润土5~10份、改性海泡石5~10份、碳酸钠3~5份、丁苯乳液3~5份、樟树皮3~5份、钼酸铵3~5份、艾叶3~5份、氯化铵3~5份、氨基树脂1~3份、卡波姆1~3份、枸橼酸甲酯1~3份、黄原胶1~3份、丙烯酸1~3份、丙烯酸辛酯1~3份、过硫酸钾1~3份、电气石粉1~3份、造孔剂3~5份、助剂3~5份和水180~200份；所述固体废弃物纤维浆料包括以下份计的原料：有机纤维10~15份、工业固体废弃物1~4份、5%氢氧化钠水溶液1~3份、8%改性淀粉水溶液1~3份和水10~20份。优选地，所述工业固体废弃物为铁矿渣、钢渣、工矿烟道灰和采矿废石中的任一种，所述有机纤维为木纤维浆、草纤维浆、混合植物纤维浆和废纸浆中的任一种。优选地，所述造孔剂按重量份计包括活性炭颗粒10~15份、无烟煤5~10份、玉米秸秆5~10份和碳酸氢钠2~5份。优选地，所述助剂按重量份计包括棕榈酸异辛酯5~8份、聚氨酯树脂5~8份、乙二醇5~8份、活性氧化铝5~8份、亚麻油酸2~5份、珍珠粉2~5份、木炭粉1~3份、琥珀酸1~3份、双硬脂酸铝1~3份和麦饭石粉1~3份。优选地，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300~500℃窑炉中焙烧1~4h，粉碎研磨成100~180目粉末，研细后即得改性海泡石。本发明还提供一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）、凹凸棒土预处理取凹凸棒土并进行粉碎，过40~50目筛，将得到的细粉末状的凹凸棒土加入至质量10～15倍的清水里，搅拌均匀，浸泡20～24小时后离心处理并过滤，干燥后干燥步骤得到凹凸棒土初成品；（2）、凹凸棒土改性处理往步骤（1）中得到的凹凸棒土初成品中加入浓度为1.5~2%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒质量为总凹凸棒土初成品质量的3%~3.5%，加热时间为2.5～3h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在250~450℃下煅烧2~2.5h，取出后放入粉碎机粉碎，过55~60目筛，得到改性后的凹凸棒土，备用；（3）、制备固体废弃物纤维浆料首先，称取工业固体废弃物，投入熔化炉中，控制燃烧温度为1000~1600℃，熔成浆料，将成浆后的原料导入成纤机中，生成初步无机纤维并将该初步无机纤维导入成纤室筛选；其次，将筛选后的无机纤维输送至分散机，在进水的冲力作用下，形成无机纤维所需的长度，取出后与有机纤维、5%氢氧化钠水溶液和8%改性淀粉水溶液混合，加入水中，分散均匀后得到所述固体废弃物纤维浆料，备用；（4）、制备浆料将其他剩余成分按照配比取出，并混合研磨均匀，并加入步骤（3）得到的固体废弃物纤维浆料，然后加入水，以500~600r/min搅拌30~50min，混合均匀后得到浆料；（5）、混合向步骤（2）得到的改性后的凹凸棒土吹75~80℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的凹凸棒土粉末中喷入步骤（3）中得到的浆料，使充分混合后，保持温度为60~70℃，继续翻腾30~40min；（6）、研磨将步骤（5）步得到的混合物料烘干，研磨成85~100μm的颗粒，即得所述用于空气净化的凹凸棒土颗粒。优选地，所述步骤（1）离心处理的时间为30~35min，所述离心机的转速为1900~2000r/min。优选地，所述步骤（2）中的搅拌速度为50～350r/min，加热温度为65～75℃。优选地，所述步骤（2）中凹凸棒土的改性环境的pH值保持为5～6。本发明的有益效果：利用凹土增加填料的比表面积及显气孔率，产生吸附作用，作为除氨的吸附材料并应用于空气净化，能避免氨的二次污染，具有优良的吸附效果、抑菌防霉效果，具体如下：（1）、本发明中对凹凸棒土做改性处理：对凹凸棒土改性可以有效去除杂质,提高凹凸棒土的活性，分散性和悬浮性,本发明随着改性的进行设置有搅拌和加热操作，并在搅拌的过程中，边搅拌边加入碳酸氢钠和氢氧化钠，利用化学反应的原理提高了凹凸棒土的改性活跃度，使得凹凸棒土的改性更为彻底，改性后的凹凸棒土黏合性强，不易崩解；（2）、本发明中通过添加樟树皮，提高防霉防蛀性能，通过添加纳米膨润土，提高强度，添加艾叶，使其具有香气；添加造孔剂，增强了吸附效果；（3）、本发明中添加工业固体废弃物，不仅解决了这类固废物处理问题，将其变废为宝，还节省原木耗费，降低了成本，保护了森林资源，使得制得的空气净化的凹凸棒土颗粒具有耐水性和耐腐蚀性。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒，包括以下份计的原料：凹凸棒土130份、固体废弃物纤维浆料60份、硅藻土10份、纳米膨润土5份、改性海泡石5份、碳酸钠3份、丁苯乳液3份、樟树皮3份、钼酸铵3份、艾叶3份、氯化铵3份、氨基树脂1份、卡波姆1份、枸橼酸甲酯1份、黄原胶1份、丙烯酸1份、丙烯酸辛酯1份、过硫酸钾1份、电气石粉1份、造孔剂3份、助剂3份和水180份；所述固体废弃物纤维浆料包括以下份计的原料：有机纤维10份、工业固体废弃物1份、5%氢氧化钠水溶液1份、8%改性淀粉水溶液1份和水10份。其中，所述工业固体废弃物为铁矿渣，所述有机纤维为木纤维浆。其中，所述造孔剂按重量份计包括活性炭颗粒10份、无烟煤5份、玉米秸秆5份和碳酸氢钠2份。其中，所述助剂按重量份计包括棕榈酸异辛酯5份、聚氨酯树脂5份、乙二醇5份、活性氧化铝5份、亚麻油酸2份、珍珠粉2份、木炭粉1份、琥珀酸1份、双硬脂酸铝1份和麦饭石粉1份。其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300℃窑炉中焙烧1h，粉碎研磨成100目粉末，研细后即得改性海泡石。本实施例中还提供一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）、凹凸棒土预处理取凹凸棒土并进行粉碎，过40目筛，将得到的细粉末状的凹凸棒土加入至质量10倍的清水里，搅拌均匀，浸泡20小时后离心处理并过滤，干燥后干燥步骤得到凹凸棒土初成品；（2）、凹凸棒土改性处理往步骤（1）中得到的凹凸棒土初成品中加入浓度为1.5%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒质量为总凹凸棒土初成品质量的3%，加热时间为2.5h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在250℃下煅烧2h，取出后放入粉碎机粉碎，过55目筛，得到改性后的凹凸棒土，备用；（3）、制备固体废弃物纤维浆料首先，称取工业固体废弃物，投入熔化炉中，控制燃烧温度为1000℃，熔成浆料，将成浆后的原料导入成纤机中，生成初步无机纤维并将该初步无机纤维导入成纤室筛选；其次，将筛选后的无机纤维输送至分散机，在进水的冲力作用下，形成无机纤维所需的长度，取出后与有机纤维、5%氢氧化钠水溶液和8%改性淀粉水溶液混合，加入水中，分散均匀后得到所述固体废弃物纤维浆料，备用；（4）、制备浆料将其他剩余成分按照配比取出，并混合研磨均匀，并加入步骤（3）得到的固体废弃物纤维浆料，然后加入水，以500r/min搅拌30min，混合均匀后得到浆料；（5）、混合向步骤（2）得到的改性后的凹凸棒土吹75℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的凹凸棒土粉末中喷入步骤（3）中得到的浆料，使充分混合后，保持温度为60℃，继续翻腾30min；（6）、研磨将步骤（5）步得到的混合物料烘干，研磨成85μm的颗粒，即得所述用于空气净化的凹凸棒土颗粒。其中，所述步骤（1）离心处理的时间为30min，所述离心机的转速为1900r/min。其中，所述步骤（2）中的搅拌速度为50r/min，加热温度为65℃。其中，所述步骤（2）中凹凸棒土的改性环境的pH值保持为5。实施例2一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒，包括以下份计的原料：凹凸棒土150份、固体废弃物纤维浆料70份、硅藻土13份、纳米膨润土10份、改性海泡石10份、碳酸钠5份、丁苯乳液5份、樟树皮5份、钼酸铵5份、艾叶5份、氯化铵5份、氨基树脂3份、卡波姆3份、枸橼酸甲酯3份、黄原胶3份、丙烯酸3份、丙烯酸辛酯3份、过硫酸钾3份、电气石粉3份、造孔剂5份、助剂5份和水200份；所述固体废弃物纤维浆料包括以下份计的原料：有机纤维15份、工业固体废弃物4份、5%氢氧化钠水溶液3份、8%改性淀粉水溶液3份和水20份。其中，所述工业固体废弃物为钢渣，所述有机纤维为草纤维浆。其中，所述造孔剂按重量份计包括活性炭颗粒15份、无烟煤10份、玉米秸秆10份和碳酸氢钠5份。其中，所述助剂按重量份计包括棕榈酸异辛酯8份、聚氨酯树脂8份、乙二醇8份、活性氧化铝8份、亚麻油酸5份、珍珠粉5份、木炭粉3份、琥珀酸3份、双硬脂酸铝3份和麦饭石粉3份。其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于500℃窑炉中焙烧4h，粉碎研磨成180目粉末，研细后即得改性海泡石。本实施例中还提供一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）、凹凸棒土预处理取凹凸棒土并进行粉碎，过50目筛，将得到的细粉末状的凹凸棒土加入至质量15倍的清水里，搅拌均匀，浸泡24小时后离心处理并过滤，干燥后干燥步骤得到凹凸棒土初成品；（2）、凹凸棒土改性处理往步骤（1）中得到的凹凸棒土初成品中加入浓度为2%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒质量为总凹凸棒土初成品质量的3.5%，加热时间为3h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在450℃下煅烧2.5h，取出后放入粉碎机粉碎，过60目筛，得到改性后的凹凸棒土，备用；（3）、制备固体废弃物纤维浆料首先，称取工业固体废弃物，投入熔化炉中，控制燃烧温度为1600℃，熔成浆料，将成浆后的原料导入成纤机中，生成初步无机纤维并将该初步无机纤维导入成纤室筛选；其次，将筛选后的无机纤维输送至分散机，在进水的冲力作用下，形成无机纤维所需的长度，取出后与有机纤维、5%氢氧化钠水溶液和8%改性淀粉水溶液混合，加入水中，分散均匀后得到所述固体废弃物纤维浆料，备用；（4）、制备浆料将其他剩余成分按照配比取出，并混合研磨均匀，并加入步骤（3）得到的固体废弃物纤维浆料，然后加入水，以600r/min搅拌50min，混合均匀后得到浆料；（5）、混合向步骤（2）得到的改性后的凹凸棒土吹80℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的凹凸棒土粉末中喷入步骤（3）中得到的浆料，使充分混合后，保持温度为70℃，继续翻腾40min；（6）、研磨将步骤（5）步得到的混合物料烘干，研磨成100μm的颗粒，即得所述用于空气净化的凹凸棒土颗粒。其中，所述步骤（1）离心处理的时间为35min，所述离心机的转速为2000r/min。其中，所述步骤（2）中的搅拌速度为350r/min，加热温度为75℃。其中，所述步骤（2）中凹凸棒土的改性环境的pH值保持为6。实施例3一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒，包括以下份计的原料：凹凸棒土140份、固体废弃物纤维浆料65份、硅藻土12份、纳米膨润土7份、改性海泡石7份、碳酸钠4份、丁苯乳液4份、樟树皮4份、钼酸铵4份、艾叶4份、氯化铵4份、氨基树脂2份、卡波姆2份、枸橼酸甲酯2份、黄原胶2份、丙烯酸2份、丙烯酸辛酯2份、过硫酸钾2份、电气石粉2份、造孔剂4份、助剂4份和水190份；所述固体废弃物纤维浆料包括以下份计的原料：有机纤维12份、工业固体废弃物3份、5%氢氧化钠水溶液2份、8%改性淀粉水溶液2份和水15份。其中，所述工业固体废弃物工矿烟道灰，所述有机纤维为混合植物纤维浆。其中，所述造孔剂按重量份计包括活性炭颗粒12份、无烟煤7份、玉米秸秆7份和碳酸氢钠3份。其中，所述助剂按重量份计包括棕榈酸异辛酯6份、聚氨酯树脂6份、乙二醇6份、活性氧化铝6份、亚麻油酸4份、珍珠粉4份、木炭粉2份、琥珀酸2份、双硬脂酸铝2份和麦饭石粉2份。其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于400℃窑炉中焙烧3h，粉碎研磨成140目粉末，研细后即得改性海泡石。本实施例还提供一种用于空气净化的凹凸棒土颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）、凹凸棒土预处理取凹凸棒土并进行粉碎，过45目筛，将得到的细粉末状的凹凸棒土加入至质量13倍的清水里，搅拌均匀，浸泡22小时后离心处理并过滤，干燥后干燥步骤得到凹凸棒土初成品；（2）、凹凸棒土改性处理往步骤（1）中得到的凹凸棒土初成品中加入浓度为1.7%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒质量为总凹凸棒土初成品质量的3.2%，加热时间为3h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在300℃下煅烧2h，取出后放入粉碎机粉碎，过57目筛，得到改性后的凹凸棒土，备用；（3）、制备固体废弃物纤维浆料首先，称取工业固体废弃物，投入熔化炉中，控制燃烧温度为1300℃，熔成浆料，将成浆后的原料导入成纤机中，生成初步无机纤维并将该初步无机纤维导入成纤室筛选；其次，将筛选后的无机纤维输送至分散机，在进水的冲力作用下，形成无机纤维所需的长度，取出后与有机纤维、5%氢氧化钠水溶液和8%改性淀粉水溶液混合，加入水中，分散均匀后得到所述固体废弃物纤维浆料，备用；（4）、制备浆料将其他剩余成分按照配比取出，并混合研磨均匀，并加入步骤（3）得到的固体废弃物纤维浆料，然后加入水，以550r/min搅拌40min，混合均匀后得到浆料；（5）、混合向步骤（2）得到的改性后的凹凸棒土吹78℃的热空气使其翻腾，再向翻腾的凹凸棒土粉末中喷入步骤（3）中得到的浆料，使充分混合后，保持温度为65℃，继续翻腾35min；（6）、研磨将步骤（5）步得到的混合物料烘干，研磨成90μm的颗粒，即得所述用于空气净化的凹凸棒土颗粒。其中，所述步骤（1）离心处理的时间为32min，所述离心机的转速为1950r/min。其中，所述步骤（2）中的搅拌速度为200r/min，加热温度为70℃。其中，所述步骤（2）中凹凸棒土的改性环境的pH值保持为5.5。实施例1~3中助剂的制备方法具体为：将珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉按照配比取出，混合并研磨均匀，过40~50目筛，得到混合粉末；再将其他剩余成分混合搅拌均匀，与所得混合粉末混合研磨10~15分钟，再加热至50~55℃，研磨反应30~40分钟，即得所述助剂。性能测试：采用实施例1~3制得的用于空气净化的凹凸棒土颗粒，以及选取另外两组市售的空气净化剂分别作为对照组1和对照组2，分别放入相同容积的密闭容器中，向容器中冲入初始浓度为120mg/L的甲醛、二甲苯和氨，40min后使用气相色谱仪分析污染物的浓度，采用GB/T18883-2002室内空气中细菌总数检验方法，测定试验前后空气中细菌总数，得到结果如下表1所示：表1实施例1实施例2实施例3对照组1对照组2甲醛去除率（%）4557552830二甲苯去除率（%）3645383031氨去除率（%）6872695055细菌去除率（%）5665622025以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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