本发明涉及水处理材料领域，特别涉及一种水处理材料，尤其是一种基于高岭土的水处理材料。
背景技术：
水是人类得以生存必不可少的条件，离开了水，工业无法生产，离开了水，农作物将无法生长，离开了水，生物将无法生存，因此，有人把水称为“工业的血液、生命的乳浆”。而我国本身就是一个水资源缺乏的国家，再加上工业、农业和生活污水的大量排放导致我国的水资源被大量的污染，使我国的水资源更加的匮乏。水污染已经成为一个普遍的问题，并且人类的生存环境已经被它严重的威胁了，同时关于污水的处理和防治也越来越多的受到了人们的关注。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于高岭土的水处理材料，从而克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于高岭土的水处理材料，其特征在于：水处理材料通过以下步骤制备：提供高岭土以及菱镁矿原料；将高岭土以及菱镁矿原料粉碎并过筛；制备ag负载的纳米二氧化硅材料；制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料；将粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料、ag负载的纳米二氧化硅材料、氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料倒入氢氧化钾溶液，得到第一混合溶液，其中，氢氧化钾溶液浓度为0.5-1mol/l；搅拌第一混合溶液，得到第二混合溶液；对第二混合溶液进行脱水，得到混合粉末；对混合粉末进行活化处理，得到活化粉末；对活化粉末进行第一热处理，得到水处理材料。
优选地，上述技术方案中，以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占50-60份，ag负载的纳米二氧化硅材料占30-40份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占25-35份。
优选地，上述技术方案中，制备ag负载的纳米二氧化硅材料的具体工艺为：提供纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液中；在70-80℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为4-5h；对产物naoh溶液进行离心分离，得到分离产物；干燥分离产物；将分离产物溶于水，并向水中加入氯化银，得到负载溶液；利用紫外线照射负载溶液，得到产品溶液；干燥产品溶液。
优选地，上述技术方案中，干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为90-100℃，干燥时间为20-30h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为70-80℃，干燥时间为20-30h。
优选地，上述技术方案中，制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料具体包括如下步骤：提供活性炭颗粒；提供氧化石墨烯；将活性炭颗粒以及氧化石墨烯颗粒倒入水中，并进行搅拌，得到混合溶液；将混合溶液进行干燥，得到氧化石墨烯负载的活性炭颗粒；将氧化石墨烯负载的活性炭颗粒倒入高锰酸钾溶液，得到复合负载混合液；对复合负载混合液进行干燥，得到氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料。
优选地，上述技术方案中，将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为100-120℃，干燥时间为30-40h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为70-75℃，干燥时间为2-3h。
优选地，上述技术方案中，对第二混合溶液进行脱水具体为：脱水气氛为真空，脱水温度为600-700℃，脱水时间为3-5h。
优选地，上述技术方案中，对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为1000-1100℃，活化时间为8-10h。
优选地，上述技术方案中，对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为700-800℃，热处理时间为4-5h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：传统水处理材料的针对性很强，一种材料只能净化水中的一种或几种有害物质，但是对于其它有害物质却基本上没有任何净化效果。为了解决这一问题，目前主要以下几种方案：一种是采取多级净化的方法，多级净化的方法虽然能够有效解决水处理材料不能净化多种有害物质缺陷，但是多级净化系统价格昂贵，系统体积大，净化过程需要消耗大量电力或者燃料，这相当于在净化水的同时给环境增加了其它负担。还有一种方案是直接使用多孔过滤材料(如家用净化水机)，这种方案虽然成本低、系统体积小，但是这种系统的过滤效果十分有限，对于某些有害物质的排除量可能只是专用净化物质的30％左右。为了解决这一问题，本发明提出了一种复合水处理材料，本发明提出的新型水处理材料能够高效的过滤多种水中有害物质，使用本发明的过滤材料，可以将多级净水装置简化为单级净水装置，大大降低了净水装置的成本和体积，节约了能源，取得了良好的效果。
具体实施方式
虽然介绍了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要指出的是，对比例只是在实施例基础上的改造，为了保证说明书简洁并且便于理解，具体实施方式部分只记载了对比例与实施例的不同之处，未体现的部分应当认为与实施例一致。
实施例1
水处理材料通过以下步骤制备：提供高岭土以及菱镁矿原料；将高岭土以及菱镁矿原料粉碎并过筛；制备ag负载的纳米二氧化硅材料；制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料；将粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料、ag负载的纳米二氧化硅材料、氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料倒入氢氧化钾溶液，得到第一混合溶液，其中，氢氧化钾溶液浓度为0.5mol/l；搅拌第一混合溶液，得到第二混合溶液；对第二混合溶液进行脱水，得到混合粉末；对混合粉末进行活化处理，得到活化粉末；对活化粉末进行第一热处理，得到成品。以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占50份，ag负载的纳米二氧化硅材料占30份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占25份。制备ag负载的纳米二氧化硅材料的具体工艺为：提供纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液(本发明无需限定naoh溶液浓度，一般浓度范围的naoh溶液都能够实现本发明的目的，举例而言，naoh溶液浓度可以为0.1-3mol/l，以下实施例及对比例同实施例1)中；在70℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为4h；对产物naoh溶液进行离心分离，得到分离产物；干燥分离产物；将分离产物溶于水，并向水中加入氯化银，得到负载溶液；利用紫外线照射负载溶液，得到产品溶液；干燥产品溶液。干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为90℃，干燥时间为20h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为70℃，干燥时间为20h。制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料具体包括如下步骤：提供活性炭颗粒；提供氧化石墨烯；将活性炭颗粒以及氧化石墨烯颗粒倒入水中，并进行搅拌，得到混合溶液；将混合溶液进行干燥，得到氧化石墨烯负载的活性炭颗粒；将氧化石墨烯负载的活性炭颗粒倒入高锰酸钾溶液(本发明无需限定高锰酸钾溶液，一般浓度范围的高锰酸钾溶液都能够实现本发明的目的，举例而言，高锰酸钾溶液可以为0.1-1mol/l，以下实施例及对比例同实施例1)，得到复合负载混合液；对复合负载混合液进行干燥，得到氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料。将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为100℃，干燥时间为30h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为70℃，干燥时间为2h。对第二混合溶液进行脱水具体为：脱水气氛为真空，脱水温度为600℃，脱水时间为3h。对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为1000℃，活化时间为8h。对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为700℃，热处理时间为4h。
实施例2
水处理材料通过以下步骤制备：提供高岭土以及菱镁矿原料；将高岭土以及菱镁矿原料粉碎并过筛；制备ag负载的纳米二氧化硅材料；制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料；将粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料、ag负载的纳米二氧化硅材料、氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料倒入氢氧化钾溶液，得到第一混合溶液，其中，氢氧化钾溶液浓度为1mol/l；搅拌第一混合溶液，得到第二混合溶液；对第二混合溶液进行脱水，得到混合粉末；对混合粉末进行活化处理，得到活化粉末；对活化粉末进行第一热处理，得到成品。以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占60份，ag负载的纳米二氧化硅材料占40份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占35份。制备ag负载的纳米二氧化硅材料的具体工艺为：提供纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液中；在80℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为5h；对产物naoh溶液进行离心分离，得到分离产物；干燥分离产物；将分离产物溶于水，并向水中加入氯化银，得到负载溶液；利用紫外线照射负载溶液，得到产品溶液；干燥产品溶液。干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为100℃，干燥时间为30h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为80℃，干燥时间为30h。制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料具体包括如下步骤：提供活性炭颗粒；提供氧化石墨烯；将活性炭颗粒以及氧化石墨烯颗粒倒入水中，并进行搅拌，得到混合溶液；将混合溶液进行干燥，得到氧化石墨烯负载的活性炭颗粒；将氧化石墨烯负载的活性炭颗粒倒入高锰酸钾溶液，得到复合负载混合液；对复合负载混合液进行干燥，得到氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料。将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为120℃，干燥时间为40h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为75℃，干燥时间3h。对第二混合溶液进行脱水具体为：脱水气氛为真空，脱水温度为700℃，脱水时间为5h。对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为1100℃，活化时间为10h。对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为800℃，热处理时间为5h。
实施例3
水处理材料通过以下步骤制备：提供高岭土以及菱镁矿原料；将高岭土以及菱镁矿原料粉碎并过筛；制备ag负载的纳米二氧化硅材料；制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料；将粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料、ag负载的纳米二氧化硅材料、氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料倒入氢氧化钾溶液，得到第一混合溶液，其中，氢氧化钾溶液浓度为0.6mol/l；搅拌第一混合溶液，得到第二混合溶液；对第二混合溶液进行脱水，得到混合粉末；对混合粉末进行活化处理，得到活化粉末；对活化粉末进行第一热处理，得到成品。以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占53份，ag负载的纳米二氧化硅材料占33份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占28份。制备ag负载的纳米二氧化硅材料的具体工艺为：提供纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液中；在73℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为4.5h；对产物naoh溶液进行离心分离，得到分离产物；干燥分离产物；将分离产物溶于水，并向水中加入氯化银，得到负载溶液；利用紫外线照射负载溶液，得到产品溶液；干燥产品溶液。干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为92℃，干燥时间为22h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为72℃，干燥时间为22h。制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料具体包括如下步骤：提供活性炭颗粒；提供氧化石墨烯；将活性炭颗粒以及氧化石墨烯颗粒倒入水中，并进行搅拌，得到混合溶液；将混合溶液进行干燥，得到氧化石墨烯负载的活性炭颗粒；将氧化石墨烯负载的活性炭颗粒倒入高锰酸钾溶液，得到复合负载混合液；对复合负载混合液进行干燥，得到氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料。将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为105℃，干燥时间为33h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为72℃，干燥时间为2.5h。对第二混合溶液进行脱水具体为：脱水气氛为真空，脱水温度为630℃，脱水时间为3.5h。对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为1030℃，活化时间为8.5h。对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为730℃，热处理时间为4.5h。
实施例4
水处理材料通过以下步骤制备：提供高岭土以及菱镁矿原料；将高岭土以及菱镁矿原料粉碎并过筛；制备ag负载的纳米二氧化硅材料；制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料；将粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料、ag负载的纳米二氧化硅材料、氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料倒入氢氧化钾溶液，得到第一混合溶液，其中，氢氧化钾溶液浓度为0.8mol/l；搅拌第一混合溶液，得到第二混合溶液；对第二混合溶液进行脱水，得到混合粉末；对混合粉末进行活化处理，得到活化粉末；对活化粉末进行第一热处理，得到成品。以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占55份，ag负载的纳米二氧化硅材料占35份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占30份。制备ag负载的纳米二氧化硅材料的具体工艺为：提供纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液中；在75℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为1.5h；对产物naoh溶液进行离心分离，得到分离产物；干燥分离产物；将分离产物溶于水，并向水中加入氯化银，得到负载溶液；利用紫外线照射负载溶液，得到产品溶液；干燥产品溶液。干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为95℃，干燥时间为25h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为75℃，干燥时间为25h。制备氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料具体包括如下步骤：提供活性炭颗粒；提供氧化石墨烯；将活性炭颗粒以及氧化石墨烯颗粒倒入水中，并进行搅拌，得到混合溶液；将混合溶液进行干燥，得到氧化石墨烯负载的活性炭颗粒；将氧化石墨烯负载的活性炭颗粒倒入高锰酸钾溶液，得到复合负载混合液；对复合负载混合液进行干燥，得到氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料。将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为110℃，干燥时间为35h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为73℃，干燥时间为2.5h。对第二混合溶液进行脱水具体为：脱水气氛为真空，脱水温度为650℃，脱水时间为4h。对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为1050℃，活化时间为9h。对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为750℃，热处理时间为4.5h。
对比例1
不添加ag负载的纳米二氧化硅材料。
对比例2
不添加氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料。
对比例3
氢氧化钾溶液浓度为2mol/l.
对比例4
不对混合粉末进行活化处理，而直接进行第一热处理。
对比例5
以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占70份，ag负载的纳米二氧化硅材料占20份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占20份。
对比例6
以重量份计，在第一混合溶液中粉碎并过筛之后的高岭土以及菱镁矿原料占40份，ag负载的纳米二氧化硅材料占50份，氧化石墨烯以及二氧化锰负载的活性炭材料占40份。
对比例7
将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液中；在90℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为6h。
对比例8
将纳米二氧化硅粉末倒入naoh溶液中；在60℃条件下搅拌加入纳米二氧化硅粉末的naoh溶液，得到产物naoh溶液，其中，搅拌时间为7h。
对比例9
干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为120℃，干燥时间为15h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为90℃，干燥时间为15h。
对比例10
干燥分离产物具体工艺为：干燥温度为80℃，干燥时间为40h；干燥产品溶液具体工艺为：干燥温度为60℃，干燥时间为40h。
对比例11
将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为130℃，干燥时间为20h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为90℃，干燥时间为1h。
对比例12
将混合溶液进行干燥具体工艺为：干燥时间为80℃，干燥时间为50h；对复合负载混合液进行干燥具体工艺为：干燥时间为60℃，干燥时间为5h。
对比例13
对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为1200℃，活化时间为6h。
对比例14
对混合粉末进行活化处理具体为：活化气氛为真空，活化温度为800℃，活化时间为15h。
对比例15
对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为1000℃，热处理时间为3h。
对比例16
对活化粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气，热处理温度为600℃，热处理时间为6h。
测试实施例1-4以及对比例1-16的除砷率、除碘率、除铅率以及除铜率。其中用于测试的含砷溶液浓度为1mg/l，含碘溶液浓度为2.5ppm，含铅溶液浓度0.5mmol/l，含铜溶液浓度0.5mmol/l，测试时间均为3h。
表1
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。