一种基于废塑料的磁性填料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于废塑料的磁性填料及其制备方法，通过依次制备塑料基体、磁性铁氧体粉末和磁性条状体，最终得到基于废塑料的磁性填料。该磁性填料由塑料基体和磁性条状体两部分组成；所述塑料基体为固体废物中的废塑料；所述磁性条状体由废塑料薄膜包裹磁性铁氧体粉末制成；所述磁性条状体穿插于所述塑料基体上所设孔中，所述磁性条状体两端过孔位置打有结，所述结大于孔的大小。本发明专利技术实现了固体废物的再利用；减少了环境污染，为废塑料和磁性铁氧体粉末的处理提供一种新的思路；磁性填料表面的磁性条状体对微生物具有磁催化作用，增强生物反应器内微生物的活性，使微生物降解污染物能力和生物反应器的降解效率得到提高，生物挂膜效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于水处理
。
技术介绍
随着经济的快速发展，塑料的产量和使用量都不断增加。塑料易老化，使用周期 短，大量的塑料制品特别是包装物在6-12个月后便被废弃，有的在1-2年后变为废塑料。因 此，产生的废塑料日益增多。废塑料往往具有耐腐蚀、不易分解等特性，如果处理不当，不仅 会对景观和生态系统产生极大影响，甚至危害人体健康。对废塑料进行资源化利用，不仅可 以保护环境，而且还能变废为宝，节约资源。废塑料的再生利用产业已成为经济发展中不可 或缺的资源型环保产业。目前，废塑料的资源化利用途径主要有：加工成塑料原料、燃料化 利用、热解制油、生产建筑材料等。但传统的利用技术，多数需要消耗较多的能源，成本高， 有些还会带来二次污染。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种基于废塑料的磁性填料及其制备方 法，可综合利用废塑料、重金属离子废水等废弃物，减小环境污染；所制备的磁性填料，可作 为生物接触氧化、膜生物反应器等工艺中的微生物载体。 一种基于废塑料的磁性填料，其特征在于，由塑料基体和磁性条状体两部分组成； 所述塑料基体为固体废物中的废塑料；所述磁性条状体由废塑料薄膜包裹磁性铁氧体粉末 制成；所述磁性条状体固定在塑料基体上。 优选的，所述磁性条状体穿插于所述塑料基体上所设孔中，所述磁性条状体两端 打有结，所述结大于孔的大小。 优选的，所述磁性条状体经过每一个孔穿插于所述塑料基体中，相邻三个孔之间 的两段磁性条状体分别位于塑料基体的两侧。 优选的，所设孔为矩形矩阵或圆形矩阵排列的矩形孔，所述矩形孔长度比磁性条 状体的宽度大0. 5-1_，所述矩形孔宽度比磁性条状体的厚度大0. 5-1_。 优选的，所述的磁性条状体在塑料基体上均匀分布，所述磁性条状体的表面积占 塑料基体总表面积的15-30%。 优选的，所述固体废物中的废塑料为矿泉水瓶或果汁瓶，其厚度小于2mm、粗糙度 Ra大于20nm，形状为长方形、正方形或圆形。 优选的，所述磁性条状体为扁条状体，其宽度为3-7mm、厚度为1-2. 5mm。 一种基于废塑料的磁性填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)塑料基体的制备： 选取固体废物中的废塑料，剪切、打磨废塑料表面；并在打磨后的废塑料表面开设 多个孔； (2)磁性铁氧体粉末的制备： a)向重金属离子废水中添加二价铁离子和三价铁离子，所述二价铁离子与废水中 其他二价金属离子的摩尔比大于2,所述三价铁离子与废水中其他三价金属离子的摩尔比 大于7. 5,废水中总的三价金属离子与总的二价金属离子的摩尔比范围为1. 3-1. 8,得处理 后废水； b)在不断搅拌下，向步骤a)中所述处理后废水中加入强碱，调节溶液的pH值至 10以上，常温下反应6-8min，停止搅拌，至混合液中形成沉渣； c)陈化反应30_60min，步骤b)中所述沉渔转化为黑色的磁性铁氧体，倒出上清 液，固液分离； d)将分离后的磁性铁氧体在40_60°C中干燥，研磨至磁性铁氧体的颗粒粒度在 0. Imm以下，并在强度大于300kA/m的磁场中预磁化IOmin以上，即得所述磁性铁氧体粉 末； (3)磁性条状体的制备： 选取废塑料薄膜，在其一侧表面沿直线方向涂玻璃胶，在玻璃胶上均匀分布磁性 铁氧体粉末；所述玻璃胶的用量至少能粘住磁性铁氧体粉末，所述磁性铁氧体粉末的用量 至少能盖住玻璃胶；待玻璃胶干化后，用涂玻璃胶的塑料薄膜将磁性铁氧体粉末包裹形成 条状体，并用玻璃胶密封，形成所述磁性条状体； (4)磁性填料的制备： 将步骤（3)中所述磁性条状体穿插在步骤（1)中的孔中，在磁性条状体的两端过 孔的位置分别打有大于孔的结，得所述基于废塑料的磁性填料。 优选的，所述步骤（2)中重金属离子废水中含有铜离子和锰离子或铅离子和锌离 子；所述的强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。 本专利技术的有益效果是： (1)本专利技术所述磁性填料的原料为废塑料、重金属离子废水处理产物磁性铁氧体 粉末，实现了固体废物的再利用；减少了环境污染，为废塑料和磁性铁氧体粉末的处理提供 一种新的思路。 (2)本专利技术所述磁性填料的制备工艺简单，操作方便；再利用过程中消耗能源少， 成本低，适宜产业化。 (3)本专利技术所述磁性填料表面的磁性条状体对微生物具有磁催化作用，可以增强 生物反应器内微生物的活性，使微生物降解污染物能力和生物反应器的降解效率得到提 高，生物挂膜效果好。 【附图说明】 图1是基于废塑料的磁性填料的主视图。 图2是图1中A-A剖视图。 图3是矩形矩阵排列的矩形孔的塑料基体主视图。 图4是磁性条状体的主视图。 图5是磁性条状体的左视图。 图6是圆形矩阵排列的矩形孔的塑料基体主视图。 附图标记说明如下： 图中：1_塑料基体；2_矩形孔；3-磁性条状体；4_结。 【具体实施方式】 下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并 不限于此。 实施例1 -种基于废塑料的磁性填料，由塑料基体1和磁性条状体3两部分组成；其中，塑 料基体1为厚度为〇. 2mm的长方形废矿泉水瓶，采用砂布或砂轮打磨两个表面粗糙度Ra为 25nm ;如图3所示，在打磨后的塑料基体1上设有矩形矩阵排列的矩形孔2 ;矩形孔2长度 为3. 5mm，宽度为I. 7mm，同一直线上相邻矩形孔2纵向间距为26mm。 如图4、图5所示，所述磁性条状体3为由废塑料薄膜包裹磁性铁氧体粉末制成的 宽度为3_、厚度为I. 2mm的扁条状体。其中磁性铁氧体粉末的制备过程如下：a)向含有铜 离子和锰离子的重金属离子废水中添加二价铁离子和三价铁离子，所述二价铁离子与废水 中其他二价金属离子的摩尔比为3,所述三价铁离子与废水中其他三价金属离子的摩尔比 为8,废液中总的三价金属离子与总的二价金属离子的摩尔比为1. 4,即得处理后废水；b) 在搅拌的同时向步骤a)中所述处理后废水中加入氢氧化钠，调节溶液的pH值至10. 5,常温 下反应6min，停止搅拌，至混合液中形成沉渔；c)陈化反应40min，步骤b)中所述沉渔转化 为黑色的磁性铁氧体，倒出上清液，固液分离；d)将分离后的磁性铁氧体在40°C中干燥，研 磨至磁性铁氧体的颗粒粒度在0. Imm以下，并在强度大于300kA/m的磁场中预磁化llmin， 即得所述磁性铁氧体粉末。取废塑料薄膜，在其一侧表面沿直线方向涂玻璃胶，在玻璃胶上 均匀分布所述磁性铁氧体粉末；所述玻璃胶的用量至少能粘住磁性铁氧体粉末，所述磁性 铁氧体粉末的用量至少能盖住玻璃胶；待玻璃胶干化后，用涂玻璃胶的塑料薄膜将磁性铁 氧体粉末包裹形成条状体，并用玻璃胶密封，得磁性条状体3。 如图1、图2所示，所述磁性条状体3按直线穿插在塑料基体1的矩形孔2中，相邻 三个矩形孔2之间的两段磁性条状体3分别位于塑料基体1的两侧，磁性条状体3的两端 打有结4,所述结4大于矩形孔2的大小。所述磁性条状体3的表面积为塑料基体1总表面 积的15%。 实施例2 -种基于废塑料的磁性填料，由塑料基体1和磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于废塑料的磁性填料，其特征在于，由塑料基体(1)和磁性条状体(3)两部分组成；所述塑料基体(1)为固体废物中的废塑料；所述磁性条状体(3)由废塑料薄膜包裹磁性铁氧体粉末制成；所述磁性条状体(3)固定在塑料基体(1)上。

【技术特征摘要】
1. 一种基于废塑料的磁性填料，其特征在于，由塑料基体⑴和磁性条状体⑶两部分 组成；所述塑料基体（1)为固体废物中的废塑料；所述磁性条状体（3)由废塑料薄膜包裹 磁性铁氧体粉末制成；所述磁性条状体（3)固定在塑料基体（1)上。2. 根据权利要求1所述的基于废塑料的磁性填料，其特征在于，所述磁性条状体（3)穿 插于所述塑料基体（1)上所设孔中，所述磁性条状体（3)两端打有结（4)，所述结（4)大于 孔的大小。3. 根据权利要求2所述的基于废塑料的磁性填料，其特征在于，所述磁性条状体（3)经 过每一个孔穿插于所述塑料基体（1)中，相邻三个孔之间的两段磁性条状体（3)分别位于 塑料基体⑴的两侧。4. 根据权利要求2或3所述的基于废塑料的磁性填料，其特征在于，所设孔为呈矩 形矩阵或圆形矩阵排列的矩形孔（2)，所述矩形孔（2)长度比磁性条状体（3)的宽度大 0. 5-lmm，所述矩形孔（2)宽度比磁性条状体（3)的厚度大0. 5-lmm。5. 根据权利要求1或2所述的基于废塑料的磁性填料，其特征在于，所述的磁性条状 体（3)在塑料基体（1)上均匀分布，所述磁性条状体（3)的表面积占塑料基体（1)总表面 积的 15-30%。6. 根据权利要求1或2所述的基于废塑料的磁性填料，其特征在于，所述固体废物中的 废塑料为矿泉水瓶或果汁瓶，其厚度小于2mm、粗糙度Ra大于20nm，形状为长方形、正方形 或圆形。7. 根据权利要求1或2所述的基于废塑料的磁性填料，其特征在于，所述磁性条状体 (3)为扁条状体，其宽度为3-7_、厚度为1-2. 5_。8. -种基于废塑料的磁性填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 塑料基体（1)的制备： 选取固体废物...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵如金，龚丽影，朱海东，李淑慧，王韦胜，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32