一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂，将磁化电气石粉改性后添加到原料中替代部分磷灰石不仅减少了天然磷灰石的开采量还有效提高了吸附重金属离子的性能；同时本发明还将咖啡渣、苇浆有机改性处理后作为粘接剂添加到原料中并配伍有效化学吸附剂，与有机污染物相容性好吸附率高，最后经造粒、高温焙烧工艺处理后，形成了丰富的孔隙和高强度的粘结体，且由于加入的粘结剂在焙烧过程中与其它物质形成化合物，抑制了天然磷矿粉在不同温度区间发生的相变，减少内应力产生，降低粉化程度，利用本发明制得的处理剂能有效吸附处理电镀废水中的有机污染物，工艺步骤简单，可操作性强，适合大规模工业化生产。
【专利说明】
一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂及其制作方法
技术领域
[0001]本发明涉及水处理剂技术领域，尤其涉及一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的持续增长，在未来一段时期我国工程机械行业仍处于高速发展期，特别是履带起重机行业前景看好。国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中明确指出，400吨级及以上履带起重机作为新兴产业被选为“鼓励类”产品，预示着履带起重机前景看好，故而导致越来越多的企业加入到起重机行业中来。由于起重机多为室外工作，因此对其表面处理工作尤为重视，包括除锈、电镀、喷漆等，由此也产生大量废水，而且废水中含有大量的金属离子，如CU2+、Ni2+、Cr3+、Zn2+、Pb2+、Ag+、Cd2+等，毒性极大，尤其是电镀是污染严重的行业之一，如不回收利用还造成资源的浪费，严重威胁着人们的身体健康和生活质量。
[0003]目前国内外电镀废水处理技术应用最广泛的仍是化学沉淀法，但处理效率低、沉渣量大、易造成二次污染等。近年来开发出的高分子重金属螯合剂虽有很好的处理效果，但价格昂贵，难以为中国市场所接受。利用天然高分子重金属废水处理剂的开发研究越来越被关注，《氨基改性淀粉重金属废水处理剂的制备及应用》作者利用氨基改性淀粉处理实际废水中的重金属离子，去除率接近100%，然而，此方法是采用粉末状吸附剂处理废水，后处理工艺较复杂。如采用造粒技术制成颗粒状吸附剂，则处理工艺相对较简单，且消耗动力少。
[0004]《一种重金属废水处理剂的制备及应用研究-颗粒状水处理剂的表征研究》一文以改性天然磷灰石为原料，采用滚动制粒的造粒技术制备出性能优良的颗粒状废水处理剂。结果表明:制备的颗粒状水处理剂去除Pb2+能力可达到112.28mg/g，水处理剂的结构与改性的天然磷灰石的结构相比，未发生重大变化，较好的保持了改性的天然磷灰石的各项性能。同时由于添加剂的加入，形成了丰富的孔隙和高强度的粘结体。尽管文中是用相对廉价的天然磷灰石等天然非金属矿物作为吸附材料来除去废水中的重金属离子，但是消耗过多天然非金属矿物且属于不可再生资源，不符合绿色环保节能的要求，此外众多加工企业堆积过量的固体废弃物利用率不高，因此可以有效利用起来并加以改性以替代部分天然磷灰石，同时添加适应的粘结剂以制备出性能优良的、粉化程度低、吸附性能强的废水处理剂。这样既解决了大量固废处理不当的难题又为现有废水处理剂成本高处理效果差强度低等缺陷提供了强有效的解决办法。
【发明内容】
[0005]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂及其制作方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂，由下列重量份的原料制成:磷灰石42-45、磁化电气石粉15-17、咖啡渣20-22、苇浆16-18、蛋壳粉10-12、桉树油5-7、硅酸镁2-4、木质素磺酸钠3-5、硅溶胶6-8、脲丙基三乙氧基硅烷5-7、丙烯酸乙酯3-4、适量水。
[0007]所述的一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂的制作方法，包括以下步骤:
(1)将咖啡渣、苇浆烘干，加入质量分数为10-20%的纯碱溶液于70-90 0C下浸泡24小时，用去离子水漂洗干净，沥干烘干，加入脲丙基三乙氧基硅烷、硅溶胶超声研磨20-30分钟，烘干；
(2)将磁化电气石粉喷洒质量浓度为98%的浓硫酸溶液在氮气环境下磺化处理15-20分钟，过滤用热水洗涤至无S042—，烘干加入丙烯酸乙酯、桉树油磁力搅拌2-3小时，烘干；
(3)将磷灰石在200-300°C的氧气氛围内煅烧2-3小时，冷却至室温粉碎，得活化磷灰石粉体，加入步骤(2)物料研磨混匀，加入步骤(I)物料及其他剩余成分混匀，喷入10%水分，造粒、烘干，最后于700-750°C焙烧15-20分钟，出料。
[0008]本发明的优点是:本发明将磁化电气石粉改性后添加到原料中替代部分磷灰石不仅减少了天然磷灰石的开采量还有效提高了吸附重金属离子的性能；同时本发明还将咖啡渣、苇浆有机改性处理后作为粘接剂添加到原料中并配伍有效化学吸附剂，与有机污染物相容性好吸附率高，最后经造粒、高温焙烧工艺处理后，形成了丰富的孔隙和高强度的粘结体，且由于加入的粘结剂在焙烧过程中与其它物质形成化合物，抑制了天然磷矿粉在不同温度区间发生的相变，减少内应力产生，降低粉化程度，利用本发明制得的处理剂能有效吸附处理电镀废水中的有机污染物，工艺步骤简单，可操作性强，适合大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0009]一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂，由下列重量份的原料制成:磷灰石42、磁化电气石粉15、咖啡渣20、苇浆16、蛋壳粉1、桉树油5、硅酸镁2、木质素磺酸钠3、硅溶胶6、脲丙基三乙氧基硅烷5、丙烯酸乙酯3、适量水。
[0010]所述的一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂的制作方法，包括以下步骤:
(1)将咖啡渣、苇浆烘干，加入质量分数为10-20%的纯碱溶液于70-90 0C下浸泡24小时，用去离子水漂洗干净，沥干烘干，加入脲丙基三乙氧基硅烷、硅溶胶超声研磨20-30分钟，烘干；
(2)将磁化电气石粉喷洒质量浓度为98%的浓硫酸溶液在氮气环境下磺化处理15-20分钟，过滤用热水洗涤至无S042—，烘干加入丙烯酸乙酯、桉树油磁力搅拌2-3小时，烘干；
(3)将磷灰石在200-300°C的氧气氛围内煅烧2-3小时，冷却至室温粉碎，得活化磷灰石粉体，加入步骤(2)物料研磨混匀，加入步骤(I)物料及其他剩余成分混匀，喷入10%水分，造粒、烘干，最后于700-750°C焙烧15-20分钟，出料。
[0011]利用本发明制得的起重机电镀废水处理剂对重金属离子的吸附去除率可达到93.86%; BOD 去除率为97.82%; COD 去除率为96.84%。
【主权项】
1.一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:磷灰石42-45、磁化电气石粉15-17、咖啡渣20-22、苇浆16-18、蛋壳粉10-12、桉树油5-7、硅酸镁2-4、木质素磺酸钠3-5、硅溶胶6-8、脲丙基三乙氧基硅烷5-7、丙烯酸乙酯3-4、适量水。2.根据权利要求1所述的一种基于改性硅溶胶可有效吸附有机物的起重机电镀废水处理剂的制作方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将咖啡渣、苇浆烘干，加入质量分数为10-20%的纯碱溶液于70-90 0C下浸泡24小时，用去离子水漂洗干净，沥干烘干，加入脲丙基三乙氧基硅烷、硅溶胶超声研磨20-30分钟，烘干； (2)将磁化电气石粉喷洒质量浓度为98%的浓硫酸溶液在氮气环境下磺化处理15-20分钟，过滤用热水洗涤至无S042—，烘干加入丙烯酸乙酯、桉树油磁力搅拌2-3小时，烘干； (3)将磷灰石在200-300°C的氧气氛围内煅烧2-3小时，冷却至室温粉碎，得活化磷灰石粉体，加入步骤(2)物料研磨混匀，加入步骤(I)物料及其他剩余成分混匀，喷入10%水分，造粒、烘干，最后于700-750°C焙烧15-20分钟，出料。
【文档编号】B01J20/24GK106000338SQ201610399854
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】苗则波
【申请人】芜湖市长江起重设备制造有限公司