一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂，该吸附剂由凹凸棒土、氢氧化钠、二硫化碳、可溶性镁盐以及去离子水制成：本发明专利技术还公开了一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法，包括：将凹凸棒土经过分散、碱化后与二硫化碳反应，再利用镁盐进行转型生成黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液，最后进行洗涤干燥得到黄原酸基凹凸棒土吸附剂；本发明专利技术还将黄原酸基凹凸棒土吸附剂用于除去废水中的染料。本发明专利技术提供的黄原酸基凹凸棒土吸附剂对染料具有很强的吸附能力，吸附时间短且吸附容量大，制备方法操作简单易行且操作快速方便，具有染料脱色率高以及吸附后固液易分离的优点。

A xanthate attapulgite adsorbent, preparation method and application thereof

The invention discloses a xanthate attapulgite adsorbent made from the adsorbent by attapulgite clay, sodium hydroxide, carbon disulfide, soluble magnesium salt and deionized water, the invention also discloses a xanthate attapulgite adsorbent preparation method, including: attapulgite soil after dispersion and after alkalization reaction with carbon disulfide, using magnesium salt of magnesium salt solution generation xanthate attapulgite transformation, and finally get the washing and drying of xanthate attapulgite adsorbent; the invention also uses the Huang Yuan acid attapulgite adsorbent for removing the dye wastewater. The present invention provides xanthate attapulgite adsorbent for dye has a strong adsorption capacity, adsorption time and adsorption capacity, the preparation method is simple and quick and easy operation, has high decolorization rate and adsorption has the advantages of easy solid-liquid separation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理
，更具体地说，本专利技术涉及一种对染料废水中的染料具有高吸附容量的染料吸附剂-黄原酸基凹凸棒土吸附剂以及该吸附剂的制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，染料的应用日益广泛，涉及纺织、皮革、印刷、造纸、塑料、橡胶、制药、化妆品及食品工业等。染料废水已成为环境的重要污染源之一，它可由食物链直接或间接影响人的身体健康，因此治理印染废水已成为突出的环境保护问题。凹凸棒土是一种晶粒十分细小的粘土矿，其晶体结构属2∶1型层链状过渡结构，理论化学式为：Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O。我国凹凸棒石粘土矿矿产资源丰富，价格低廉。凹凸棒土本身无毒，且因其特殊的孔型链层状晶体结构，导致数量众多的孔隙与孔道贯穿于整个结构中，比表面积很大，表面有可交换的阳离子和羟基，可以与重金属离子和有机物发生离子交换作用或形成配位键，可用于对含有重金属或有机物的废水进行吸附处理。但是，凹凸棒土含有大量的杂质，影响其使用性能，需要经过提纯和改性处理才能达到更好的吸附效果。已有文献报道，使用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对凹凸棒土进行改性，并用于对印染废水进行处理，以及将硫酸亚铁与凹凸棒土混合后处理印染废水，虽然达到了一定的排放标准，但是仍然存在着其生产成本贵，并且处理后得染料不能实现再次利用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供了一种成本低、高吸附容量的黄原酸基凹凸棒土吸附剂。本专利技术还有一个目的是提供了一种工艺简单、操作方便的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法。本专利技术还有一个目的是使用黄原酸基凹凸棒土吸附剂对染料废水进行处理，具有高吸附容量的特点，且能实现废水中染料的回收。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂，该吸附剂由以下原料制成：凹凸棒土、氢氧化钠、二硫化碳、可溶性镁盐以及去离子水。本专利技术所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂是在凹凸棒土表面键接有黄原酸盐，其化学结构如下式所示优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂中，所述凹凸棒土与所述去离子水的质量比为1～3∶1～10。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂中，所述凹凸棒土、所述氢氧化钠、所述二硫化碳、所述可溶性镁盐的质量比为1/0.1～2.0/0.2～0.8/0.2～0.6。本专利技术还提供了一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法，包括：将凹凸棒土在去离子水中进行分散以及对分散后的凹凸棒土进行碱化处理，然后将碱化处理后的凹凸棒土与二硫化碳进行反应，并使用可溶性镁盐进行转型生成黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液，最后进行洗涤干燥得到黄原酸基凹凸棒土吸附剂。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中，包括以下步骤：步骤一、将凹凸棒土分散于去离子水中，并搅拌形成凹凸棒土混悬液，所述凹凸棒土与所述去离子水的质量比为1～3∶1～10；步骤二、向所述凹凸棒土混悬液中加入氢氧化钠，并在一定的温度下进行搅拌，以形成混浊液；并向所述混浊液中加入二硫化碳，在一定的温度下反应一段时间，生成黄原酸基凹凸棒土的钠盐溶液；步骤三、向所述黄原酸基凹凸棒土的钠盐溶液中加入可溶性镁盐，在一定的温度下进行反应，生成黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液；以及步骤四、依次使用一定浓度的可溶性镁盐溶液以及有机溶剂对所述黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液进行洗涤，真空干燥后得到黄原酸基凹凸棒土吸附剂。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中，所述步骤二具体为：向所述凹凸棒土混悬液中加入氢氧化钠，并在20～45℃的温度下搅拌0.5～3h，以形成混浊液；并向所述混浊液中逐滴加入二硫化碳，于20～45℃的温度下反应1～6h，生成黄原酸基凹凸棒土的钠盐溶液；其中，所述氢氧化钠与步骤一中的凹凸棒土的质量比为0.1～2.0∶1，所述二硫化碳与所述凹凸棒土的质量比为0.2～0.8∶1。若二硫化碳的加入速度过快，二硫化碳会发生分解，因此应向混浊液中逐滴加入二硫化碳。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中，所述步骤三具体为：向所述黄原酸基凹凸棒土的钠盐溶液中加入可溶性镁盐，于20～45℃下反应0.3～6h，生成黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液，所述可溶性镁盐与步骤一中的凹凸棒土的质量比为0.2～0.6∶1。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中，所述步骤四具体为：用一定浓度的可溶性镁盐溶液对所述黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液进行洗涤，并抽滤至滤液为无色后，再用有机溶剂进行洗涤并抽滤，真空干燥滤饼得到黄原酸基凹凸棒土吸附剂。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中，所述可溶性镁盐为硫酸镁，所述一定浓度的可溶性镁盐溶液为浓度为5～15％的硫酸镁溶液。优选的是，所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中，所述有机溶剂为丙酮。本专利技术还提供了一种使用黄原酸基凹凸棒土吸附剂去除水中染料的方法，包括：将黄原酸基凹凸棒土吸附剂加入待净化的水中，在pH值为5.0～7.0的条件下，进行恒温震荡，以吸附所述待净化的水中的染料，待吸附达到饱和后，过滤，得到净化的水。本专利技术的黄原酸基凹凸棒土吸附剂处理染料废水的机理为：黄原酸基凹凸棒土钠盐和镁盐离解后生成的凹凸棒土基黄原酸根阴离子可与染料结合，形成多种不溶性的沉淀或凹凸棒土基黄原酸盐，沉淀物的溶度积(Ksp)远小于染料离子形成的其他沉淀物溶度积，使染料离子以沉淀的形式从废水中分离出来而达到脱除的目的。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂采用凹凸棒土为原料，与二硫化碳反应，再以可溶性的镁盐进行转型反应，使黄原酸基接到凹凸棒土上而得，该吸附剂对染料离子具有很强离子交换性和吸附性能及捕集能力，可应用在染料废水的处理中，具有用药量少、吸附能力强以及吸附容量大的优点，且吸附处理后吸附剂稳定性好，完全能够满足处理印染废水的要求，处理后的废水清澈、透明、无异味，pH值在5～10之间，达到国家的排放标准，不造成二次污染，有利于环境保护。2、本专利技术所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法中采用凹凸棒土为原料，凹凸棒土在我国资源丰富，廉价易得，成本低，且制备工艺简单，便于操作。3、本专利技术所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂可用于废水中染料的处理，且处理染料废水后的固液分离简便、快速，吸附后的黄原酸基凹凸棒土吸附剂稳定性好，处理后还可通过废酸液浸泡洗涤再生，实现染料的回收，达到资源综合利用的目的。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术所述的其中一个实施例制备的黄原酸基凹凸棒土吸附剂以及凹凸棒土的扫描电镜照片。图2为本专利技术所述的其中一个实施例制备的黄原酸基凹凸棒土吸附剂以及凹凸棒土的扫描电镜照片。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。<实施例一>将20g凹凸棒土加入到120mL蒸馏水中，搅拌使分散均匀后，加入8g NaOH，在35℃恒温搅拌1h，滴加CS22.41mL，反应1h后，加入5.0g可溶性镁盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂，其特征在于，该吸附剂由以下原料制成：凹凸棒土、氢氧化钠、二硫化碳、可溶性镁盐以及去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种黄原酸基凹凸棒土吸附剂，其特征在于，该吸附剂由以下原料制成：凹凸棒土、氢氧化钠、二硫化碳、可溶性镁盐以及去离子水。2.如权利要求1所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂，其特征在于，所述凹凸棒土与所述去离子水的质量比为1～3∶1～10。3.如权利要求1所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂，其特征在于，所述凹凸棒土、所述氢氧化钠、所述二硫化碳、所述可溶性镁盐的质量比为1/0.1～2.0/0.2～0.8/0.2～0.6。4.一种如权利要求1～3任一项所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：将凹凸棒土在去离子水中进行分散以及对分散后的凹凸棒土进行碱化处理，然后将碱化处理后的凹凸棒土与二硫化碳进行反应，并使用可溶性镁盐进行转型生成黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液，最后进行洗涤干燥得到黄原酸基凹凸棒土吸附剂。5.如权利要求4所述的黄原酸基凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将凹凸棒土分散于去离子水中，并搅拌形成凹凸棒土混悬液，所述凹凸棒土与所述去离子水的质量比为1～3∶1～10；步骤二、向所述凹凸棒土混悬液中加入氢氧化钠，并在一定的温度下进行搅拌，以形成混浊液；然后向所述混浊液中加入二硫化碳，在一定的温度下反应一段时间，生成黄原酸基凹凸棒土的钠盐溶液；步骤三、向所述黄原酸基凹凸棒土的钠盐溶液中加入可溶性镁盐，在一定的温度下进行反应，生成黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液；以及步骤四、依次使用一定浓度的可溶性镁盐溶液以及有机溶剂对所述黄原酸基凹凸棒土的镁盐溶液进行洗涤，真空干燥后得到黄原酸基凹凸棒土吸附剂。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳蓉，赵明，刘凤霞，王英，童丹，杨声，
申请(专利权)人：定西师范高等专科学校，
类型：发明
国别省市：甘肃;62