一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，用阳离子表面活性剂DTAB改性纯化后的滑石粉来制备滑石助滤剂，其中DTAB浓度为0.05mol/L，用量为200mL，改性温度80℃，改性时间60min，并且与阴离子表面活性剂SDBS改性酸化后的滑石制备助滤剂对比。以过滤速度和滤饼含水率来评价二者对高岭土悬浊液的助滤效果，前者过滤速度达到4.73mL/(m2·s)，滤饼含水率为38.57%，后者过滤速度为3.14mL/(m2·s)，滤饼含水率为46.12%，利用FTIR和XRD微观表征后发现经DTAB改性得到的新型滑石助滤剂疏水性强于SDBS改性后的滑石。最终可以判定DTAB改性滑石助滤剂过滤高岭土悬浊液可行，并且阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂改性滑石助滤高岭土悬浊液效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种助滤剂，尤其涉及一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂。
技术介绍
如今，工业发展迅速，分离过滤技术的应用也越来越广泛，绝大多数属于难过滤物料，这些难过滤物料主要依靠助滤剂来达到理想的过滤效果。目前，常用助滤剂在使用过程中面临的主要问题有：助滤剂原料品质不达标；原料本身有害；原料制备成本高；生产工艺复杂等。综上，研发原料的选择主要依据其在化学组分、理化性质和结构特点等方面与通用助滤剂有相似之处，且避免通用助滤剂出现的缺点，而滑石正是助滤剂研发原料中的最佳选择。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，该助滤剂可使滤饼具有良好的渗透性，从而有效提高过滤速度，增加膜通量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：将不同体积、浓度均为0.05mol/L的两种表面活性剂（DTAB和SDBS）溶液与5.0000g最适宜条件下制得的微波辅助酸化滑石粉混合，置于电热套中，在不同温度下搅拌反应不同时间后，抽滤，得到白色沉淀物，然后将白色沉淀物与300mL蒸馏水混合，在80℃下搅拌1h后，抽滤，洗涤，将得到的固体在90±5℃下干燥，即得到表面改性滑石助滤剂。本专利技术提供的具有以下优点：在过滤过程中，它可使滤饼具有良好的渗透性，从而有效提高过滤速度，增加膜通量；微波辅助酸化制备的滑石吸附剂产品具有吸附功能，能够截流吸附水中污染物。附图说明图1改性滑石助滤剂对高岭土过滤过程的影响。图2滑石粉的傅里变换叶变换红外吸收谱图。图3滑石粉的X射线衍射图：1原滑石粉（最大衍射峰强度16593counts）；2DTAB-滑石粉（最大衍射峰强度28751counts）。图4滑石粉的X射线衍射谱图：1原滑石粉（最大衍射峰强度16593counts）；2SDBS-滑石粉（最大衍射峰强度24680counts）。具体实施方式下面结合附图和实施例对专利技术进一步说明。一．作用机理表面活性剂中的阳离子或阴离子在滑石粉的解理面或端面发生静电作用。微波辅助酸化滑石粉端面的Si-O-和OH-与表面活性剂中的季铵阳离子主要发生静电吸引作用，与十二烷基苯磺酸根主要发生静电排斥作用，DTAB-滑石的疏水性较强，而SDBS-滑石亲水性较强。阳离子表面活性剂中的疏水碳链无规则的聚集在滑石粉解理面的周围，使周围的水分子远离，这些反应特点都说明改性后的滑石粉颗粒表面的疏水面积增大，这有助于滤饼水分的降低和滤液流动通道的疏通。DTAB改性使滑石粉的粒内孔隙和粒间空隙达到最大，拓宽了滑石粉的通道，使其在过滤过程中滤速相对较快，不仅对高岭土悬浊液的过滤起到深度效应而且还对其起到一定的吸附作用，过滤后的滤液也比较澄清。阴离子表面活性剂SDBS对滑石粉体有较好的分散作用，使其亲水性大大增加，在过滤过程中，此特点不利于滤饼水份大幅度的降低，也不利于疏通滤液流动的通道。所以，SDBS滑石的助滤效果不佳。二．滤液的过滤速度及滤饼含水率计算公式（1）式中，为过滤速度，单位mL/(m2·s)；V为滤液体积，单位mL；F为过滤面积，单位m2；t为过滤时间，单位s。（2）式中，ω为滤饼含水率；m1为表面皿的质量，单位g；m2为湿滤饼和表面皿的质量之和，单位g；m3为干滤饼和表面皿的质量之和，单位g。实施例1所述一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂具体制备过程如下：将不同体积、浓度均为0.05mol/L的两种表面活性剂（DTAB和SDBS）溶液与5.0000g最适宜条件下制得的微波辅助酸化滑石粉混合，置于电热套中，在不同温度下搅拌反应不同时间后，抽滤，得到白色沉淀物，然后将白色沉淀物与300mL蒸馏水混合，在80℃下搅拌1h后，抽滤，洗涤，将得到的固体在90±5℃下干燥，即得到表面改性滑石助滤剂。微观表征分析图2是原滑石粉、DTAB-滑石和SDBS-滑石的傅里叶变换红外吸收光谱图，酸化后滑石粉经阳离子表面活性剂改性后，可以发现在2930~2850cm-1均出现新峰，这是-CH2-的反对称伸缩振动和对称伸缩振动，在1395cm-1附近也出现-CH3-的不对称变形振动吸收峰，这是因为酸化后的滑石粉端面暴露的活性Si-O-为给电子体，与DTAB中缺电子的H3C(H2C)15N+(CH3)3，使阳离子在改性过程中吸附在滑石粉的端面，但季铵阳离子由于受到与其相连的-CH3的影响，这种静电作用力不会很强。同时，还会发现DTAB-滑石的层间吸附水（3400cm-1、1628cm-1）的吸收峰面积均减弱，这表明滑石助滤剂表面的疏水性大大增强。酸化后的滑石粉经阴离子表面活性剂改性后，在2930~2850cm-1出现很明显的新峰，这是-CH2-的反对称伸缩振动和对称伸缩振动，在1399cm-1附近也出现-CH3-的不对称变形振动吸收峰，同时，还会发现SDBS-滑石的层间吸附水（3400cm-1）的吸收峰面积增加，这表明滑石粉表面的亲水性增强。如图3与图4所示，经过两步改性后的滑石粉，d(002)和d(110)的晶面间距都稍有减小，晶面间距减小的原因可能是在加热过程中，阳离子表面活性剂与晶层接触时，使晶层间的水脱去，导致晶面间距的减小，进而增强了DTAB-滑石助滤剂的疏水性，使其具有良好的助滤效果。经阴离子表面活性剂改性后，滑石粉的杂质衍射峰（白云石和菱镁矿）明显减少甚至消失，滑石粉的特征衍射峰强度均有所增强，但是只是增加了滑石粉的纯度。助滤高岭土悬浊液可行性所述的一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，通过公式1，2得，DTAB浓度为0.05mol/L，用量为200mL，改性温度80℃，改性时间60min，DTAB-滑石助滤剂时的过滤速度为过滤速度为4.73mL/(m2·s)，滤饼含水率为38.57%。所述的一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，应用到过滤高岭土悬浊液是可行的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，其特征在于，将滑石粉进行微波辅助酸化后，再由DTAB表面改性制备而成，之后与SDBS表面改性的滑石对比，并进行微观表征，最终用于过滤高岭土悬浊液可行。

【技术特征摘要】
1.一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，其特征在于，将滑石粉进行微波辅助酸化后，再由DTAB表面改性制备而成，之后与SDBS表面改性的滑石对比，并进行微观表征，最终用于过滤高岭土悬浊液可行。2.根据权利要求书1所述一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂的制备方法，其特征在于，该助滤剂制备步骤为酸化滑石粉微波辅助酸化滑石粉DTAB表面改性酸化滑石粉SDBS表面改性酸化滑石粉微观表征二者对高岭土悬浊液过滤对比包装。3.根据权利要求书1所述一种用于过滤高岭土悬浊液的DTAB改性滑石助滤剂，其特征在于，助滤剂具体的制备方法为将不同体积、浓度均为0.05mol...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨双春，郭明哲，潘一，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21