本发明属于过滤材料领域，尤其涉及一种轻质介孔滤料及其制备方法。
背景技术：
：介孔(或称中孔)材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大比表面积和三维孔道结构的新型材料。介孔材料具有许多其它多孔材料所不具备的优异特性：如具有高度有序的孔道结构；孔径尺寸可在较宽范围(2-50nm)内变化；介孔形状多样，孔壁组成和性质可调控；高度热稳定性和化学稳定性等。因此，介孔材料在催化、吸附、分离及光、电、磁等诸多领域均有着很大应用价值和良好的发展前景。深床过滤是一种允许悬浮物进入滤层内部的过滤方式，液体中每种杂质的分子直径不同，其运动自由度也有显著差异，将介孔材料用于深床过滤时，不同的孔径(2-50nm)通道对不同杂质的亲和力及吸附能力也各有差异，因此，液体中的大小分子杂质均会被不同孔径的孔道所筛分、截留和吸附。随着国家对环境及水质生态的日益重视，对石油化工企业及污水处理行业的排污标准提出了更高的要求，新标准的提出促使着污水处理企业对其净水技术及设备进行不断的升级改造。然而，目前大部分污水厂仍使用的是连续微滤设备(微膜)、超滤设备等主流污水终端处理设备，不仅操作模式单一，运行维护成本高昂，而且其过滤效率也并不令人满意。与此同时，不定型的介孔材料在污水处理尤其是油田的油水处理领域仍未得到充分的研究和应用。技术实现要素：为开发介孔材料的新用途并扩大其适用领域，同时为油田的油水分离净化处理提供更好的解决方案，本公司技术人员在多年生产实践的基础上，通过不断的配方筛选、工艺摸索和对比测试，最终研制获得了一种新型轻质介孔滤料。本发明轻质介孔滤料可广泛适用于各类污水处理，尤其适合对油田的油水进行分离净化。经测试，利用本发明轻质介孔滤料可以获得较高的过滤分离效率，且本介孔滤料清洁环保、适用面广、使用安全、腐蚀性低、降解性好且成本低廉。本发明提供了一种轻质介孔滤料，它是由下述重量份的原料制成的：棉花秸秆130-150；硬水铝石25-30；陶土15-20；鳞片石墨80-110；重铬酸钾10-20；丙纶纤维25-30；15％磷酸二氢钾溶液25-45；异构十一醇嵌段聚醚7-10；酚醛树脂55-70；聚丙烯酸酯乳液30-50。上述原料的重量份优选：棉花秸秆130；硬水铝石25；陶土15；鳞片石墨80；重铬酸钾10；丙纶纤维25；15％磷酸二氢钾溶液25；异构十一醇嵌段聚醚7；酚醛树脂55；聚丙烯酸酯乳液30。上述原料的重量份还优选：棉花秸秆140；硬水铝石28；陶土17；鳞片石墨100；重铬酸钾15；丙纶纤维27；15％磷酸二氢钾溶液30；异构十一醇嵌段聚醚9；酚醛树脂65；聚丙烯酸酯乳液35。上述原料的重量份还优选：棉花秸秆150；硬水铝石30；陶土20；鳞片石墨110；重铬酸钾20；丙纶纤维30；15％磷酸二氢钾溶液45；异构十一醇嵌段聚醚10；酚醛树脂70；聚丙烯酸酯乳液50。进一步地，本发明轻质介孔滤料经下述步骤制得：(1)棉花秸秆粉碎后进行热解得到碳化的棉花秸秆粉，将其与硬水铝石粉、陶土混合均匀，放入烘炉中，700℃烘烤4小时得到混合物1；(2)将鳞片石墨、重铬酸钾和15％磷酸二氢钾溶液混合后，90℃加热0.5小时，过滤干燥后与丙纶纤维、异构十一醇嵌段聚醚混合，热压处理1小时得到混合物2；(3)将酚醛树脂粉在160℃加热6小时，然后用0.1mol/l的稀盐酸冲洗，干燥后得到改性酚醛树脂粉；(4)将上述混合物1、混合物2、改性酚醛树脂粉混合均匀，向其中加入聚丙烯酸酯乳液，充分搅拌至完全均匀后放入模具中成型，热压处理2小时后在1000-1600℃条件下进行烧结处理，即得到轻质介孔滤料成品。进一步地，上述第(2)步骤中所述热压处理的条件为450℃、2.5mpa。进一步地，上述第(4)步骤中所述热压处理的条件为300℃、5mpa。此外，本发明还涉及上述轻质介孔滤料在制备油水分离滤材中的应用。本发明还涉及上述轻质介孔滤料在污水处理中的应用。经测试，本发明轻质介孔滤料具有理想的吸附、过滤、分离效果，能够获得较高的过滤分离效率，且本发明适用面广，可广泛用于各类污水处理，尤其适合对油田的油水进行分离净化。此外，本发明轻质介孔滤料还具有清洁环保、使用安全、腐蚀性低、降解性好、成本低廉等优点，本发明轻质介孔滤料的推广应用不仅有利于扩大介孔材料的适用领域，还可为油田的油水分离净化处理提供更好的解决方案，因此非常适合目前的行业需求。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本
技术领域：
技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本
技术领域：
的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。实施例1一种轻质介孔滤料，是由下述重量份的原料制成的：棉花秸秆130；硬水铝石25；陶土15；鳞片石墨80；重铬酸钾10；丙纶纤维25；15％磷酸二氢钾溶液25；异构十一醇嵌段聚醚7；酚醛树脂55；聚丙烯酸酯乳液30。制备方法如下：(1)棉花秸秆粉碎后进行热解得到碳化的棉花秸秆粉，将其与硬水铝石粉、陶土混合均匀，放入烘炉中，700℃烘烤4小时得到混合物1；(2)将鳞片石墨、重铬酸钾和15％磷酸二氢钾溶液混合后，90℃加热0.5小时，过滤干燥后与丙纶纤维、异构十一醇嵌段聚醚混合，450℃、2.5mpa条件下热压处理1小时得到混合物2；(3)将酚醛树脂粉在160℃加热6小时，然后用0.1mol/l的稀盐酸冲洗，干燥后得到改性酚醛树脂粉；(4)将上述混合物1、混合物2、改性酚醛树脂粉混合均匀，向其中加入聚丙烯酸酯乳液，充分搅拌至完全均匀后放入模具中成型，300℃、5mpa条件下热压处理2小时后在1100℃条件下进行烧结处理，即得到轻质介孔滤料成品。实施例2一种轻质介孔滤料，是由下述重量份的原料制成的：棉花秸秆140；硬水铝石28；陶土17；鳞片石墨100；重铬酸钾15；丙纶纤维27；15％磷酸二氢钾溶液30；异构十一醇嵌段聚醚9；酚醛树脂65；聚丙烯酸酯乳液35。制备方法如下：(1)棉花秸秆粉碎后进行热解得到碳化的棉花秸秆粉，将其与硬水铝石粉、陶土混合均匀，放入烘炉中，700℃烘烤4小时得到混合物1；(2)将鳞片石墨、重铬酸钾和15％磷酸二氢钾溶液混合后，90℃加热0.5小时，过滤干燥后与丙纶纤维、异构十一醇嵌段聚醚混合，450℃、2.5mpa条件下热压处理1小时得到混合物2；(3)将酚醛树脂粉在160℃加热6小时，然后用0.1mol/l的稀盐酸冲洗，干燥后得到改性酚醛树脂粉；(4)将上述混合物1、混合物2、改性酚醛树脂粉混合均匀，向其中加入聚丙烯酸酯乳液，充分搅拌至完全均匀后放入模具中成型，300℃、5mpa条件下热压处理2小时后在1300℃条件下进行烧结处理，即得到轻质介孔滤料成品。实施例3一种轻质介孔滤料，是由下述重量份的原料制成的：棉花秸秆150；硬水铝石30；陶土20；鳞片石墨110；重铬酸钾20；丙纶纤维30；15％磷酸二氢钾溶液45；异构十一醇嵌段聚醚10；酚醛树脂70；聚丙烯酸酯乳液50。制备方法如下：(1)棉花秸秆粉碎后进行热解得到碳化的棉花秸秆粉，将其与硬水铝石粉、陶土混合均匀，放入烘炉中，700℃烘烤4小时得到混合物1；(2)将鳞片石墨、重铬酸钾和15％磷酸二氢钾溶液混合后，90℃加热0.5小时，过滤干燥后与丙纶纤维、异构十一醇嵌段聚醚混合，450℃、2.5mpa条件下热压处理1小时得到混合物2；(3)将酚醛树脂粉在160℃加热6小时，然后用0.1mol/l的稀盐酸冲洗，干燥后得到改性酚醛树脂粉；(4)将上述混合物1、混合物2、改性酚醛树脂粉混合均匀，向其中加入聚丙烯酸酯乳液，充分搅拌至完全均匀后放入模具中成型，300℃、5mpa条件下热压处理2小时后在1500℃条件下进行烧结处理，即得到轻质介孔滤料成品。过滤吸附性能测试测试对象：本发明轻质介孔滤料样品(实施例1-3样品)及市售多孔滤料。测试对象：经曝气处理的地下水、含油污水。测试指标：滤后浊度、滤后含fe量、固体悬浮物、除油率。测试结果如下表1所示：表1各组样品过滤吸附性能测试结果样品滤后浊度滤后含fe量固体悬浮物除油率实施例1≤1ftu0.2mg/l4mg/l85％实施例2≤1ftu0.2mg/l1mg/l94％实施例3≤1ftu0.2mg/l3mg/l91％市售滤料≤5ftu0.4mg/l9mg/l56％以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。当前第1页12