一种耐火污水处理布的制备方法与流程

文档序号:14640178发布日期:2018-06-08 20:10阅读:134来源:国知局

本发明涉及污水处理材料领域,尤其涉及一种耐火污水处理布的制备方法。



背景技术:

随着石油工业的发展,每年有大量的石油流入海洋,对水体及海岸环境造成严重污染。在漏油事件中,一般的处理方法有围油法、燃烧法、分散剂法、吸附法和微生物吞食法。围油法在漏油事件前期效果比较好,但只在海浪很小时有用;燃烧法是所有方法中最简单易行的方法,但该法适用于泄漏原油厚度为2mm,使用此方法处理后,海水中将留下更难处理的石油残渣;分散剂法和微生物法都是使漏油微生物分解,但是成本较高,微生物不能回收,分散剂也有可能产生二次污染;吸附法是采用吸附材料将漏油吸附后带到海岸上进行集中处理,有着较好的效果。

申请号为201710058334.8的中国专利公开了一种羟基镁@氧化石墨烯负载的碳纤维布的制备、应用及再生方法,可以吸附水中的重金属离子和氟化物,该布比较面积大、利于物质扩散、柔韧性好、易分离、吸附速率快。但是采用氧化石墨烯成本较高,而且需要脱附再生。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种耐火污水处理布的制备方法,采用改性的陶瓷纤维布吸附海洋漏油,吸附效果好,能够利于紫外光直接催化降解原油,成本较低,环境友好。

本发明的具体技术方案为:该制备方法包含以下步骤:

1)陶瓷原料处理:按20-40wt%α-Al2O3、20-40wt%C、10-20wt%表面改性的TiO2、0-20wt%Al3N4和10-20wt%SiO2的比例备料,将平均粒径均在300nm以下的原料均匀混合;

2)制浆:将所得陶瓷原料溶于高聚物基体材料中,搅拌均匀;

3)纺丝:将所得浆液置于熔融纺丝装置中,以100-200m/min的速度进行纺丝,得到原丝;

4)热处理:将步骤所得原丝置于高温炉中,处理2-24h,得到耐火污水处理布。

配方中氧化铝等材料都含有大量空隙,可以吸附漏油,该陶瓷纤维布耐火耐高温,无需担心原油燃烧起火导致的吸附材料损毁,配方中加入二氧化钛,可以利用太阳的紫外光催化分解所吸附的原油,降低了漏油处理的成本。

作为优选,所述步骤1)中表面改性的TiO2为表面包覆Al2O3的TiO2

普通二氧化钛是亲水的,而漏油处理的材料最好是亲油的,而且普通二氧化钛还有易粉化的缺点,通过表面包覆氧化铝改性后的二氧化钛亲油疏水,抗粉化性能提高,原料易得,成本极低。

作为优选,所述表面改性的TiO2的制备方法为将可溶性铝盐加入二氧化钛浆料中,均匀搅拌下调节浆料pH=9-10,反应2-6h后过滤、干燥。

作为优选,所述步骤2)中高聚物基体材料的分子量为20000-500000。

作为优选,所述步骤3)中熔融纺丝装置的加热参数为真空下加热至100-120℃,保温0.5-1h。

作为优选,所述步骤3)中原丝的直径为1-20μm。

作为优选,所述步骤4)中高温炉的升温参数为真空下以20-100℃/min的速度,升温至1400-1800℃

与现有技术对比,本发明的有益效果是:本发明通过精确控制原料成分,以及控制包覆及成型固化工艺,得到的耐火污水处理布耐火耐高温,分布均匀,采用的原料成本低廉,容易获得,操作简便,易于工业化应用。本发明的耐火污水处理布能够快速高效的吸附和降解海洋漏油,适用于各种形状的容器,还可用于其他大气和水污染治理中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

将可溶性铝盐加入二氧化钛浆料中,均匀搅拌下调节浆料pH=9-10,反应2-6h后过滤、干燥,得到表面改性的TiO2

按40wt%α-Al2O3、20wt%C、10wt%表面改性的TiO2、10wt%Al3N4和20wt%SiO2的比例备料,将平均粒径均在300nm以下的原料均匀混合;将所得陶瓷原料溶于分子量为500000的高聚物基体材料中,搅拌均匀;将所得浆液置于熔融纺丝装置中,真空下加热至120℃,保温0.5h,随后以200m/min的速度进行纺丝,得到直径20μm的原丝;将步骤所得原丝置于高温炉中,在真空下以100℃/min的速度,升温1800℃,处理2h,得到耐火污水处理布。

实施例2

表面改性的TiO2的制备方法与实施例1相同。

按30wt%α-Al2O3、40wt%C、20wt%表面改性的TiO2和10wt%SiO2的比例备料,将平均粒径均在300nm以下的原料均匀混合;将所得陶瓷原料溶于分子量为200000的高聚物基体材料中,搅拌均匀;将所得浆液置于熔融纺丝装置中,真空下加热至100℃,保温1h,随后以100m/min的速度进行纺丝,得到直径1μm的原丝;将步骤所得原丝置于高温炉中,在真空下以20℃/min的速度,升温1400℃,处理24h,得到耐火污水处理布。

实施例3

表面改性的TiO2的制备方法与实施例1相同。

按20wt%α-Al2O3、30wt%C、15wt%表面改性的TiO2、20wt%Al3N4和15wt%SiO2的比例备料,将平均粒径均在300nm以下的原料均匀混合;将所得陶瓷原料溶于分子量为350000的高聚物基体材料中,搅拌均匀;将所得浆液置于熔融纺丝装置中,真空下加热至110℃,保温0.8h,随后以150m/min的速度进行纺丝,得到直径10μm的原丝;将步骤所得原丝置于高温炉中,在真空下以60℃/min的速度,升温1600℃,处理10h,得到耐火污水处理布。

本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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