一种印染废水脱色材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种印染废水脱色材料的制备方法，包括如下步骤：1)将尿素和粘结剂配制成水溶液；然后将两者与凹凸棒土一起球磨10‑25分钟(优选20分钟)充分混合，常温活化1‑3小时；2)用圆盘造粒机进行造粒，优选地，粒度控制在3‑5mm；3)将得到的颗粒于60‑80℃左右条件下烘干；4)升温至380‑400℃热处理2‑4小时。该方法避免了复杂的酸活化过程以及水洗后产生大量的酸处理问题，得到的凹凸棒多孔状颗粒脱色材料表面粗糙坚硬，比表面积大、孔隙率高、吸附脱色性能好、易于固液分离、可以活化再生，而且具有良好的机械强度和水泡强度。

【技术实现步骤摘要】
一种印染废水脱色材料的制备方法
本专利技术属于环境保护
，涉及一种用于印染废水脱色的凹凸棒多孔颗粒的制备方法，特别是以复合活化以及构造多孔结构等方法制备能够反复使用的印染废水脱色多孔颗粒。
技术介绍
印染废水是由棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花、整理等加工工序和生产过程中流失的物料以及冲刷地面的污水组成,是工业生产中产生的主要带色废水。据不完全统计,全国印染废水每天排放量为300-400万吨。由于印染废水成分复杂、色度大，且含有大量有毒、难降解的染料,它已成为我国各大水域的重要污染源。印染废水处理的难点在于许多亲水性或水溶性染料废水的脱色。长期以来，活性炭作为一种吸附材料被广泛应用于印染废水的脱色处理。不过活性炭的价格昂贵、运行费用高,从而限制了活性炭的应用。因此,寻求开发廉价、高性能的新型吸附材料以替代活性炭至关重要。凹凸棒土是一种含水铝镁硅酸盐矿物，典型化学式Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4·4H2O,其晶体结构属硅酸盐双链结构和层状结构的过渡类型，沿c轴发育双链结构，沿a、b轴发育层状结构，在晶体结构中交错存在一系列的晶体孔道，内比表面积大，具有良好的吸附、胶体性、脱色、离子交换等性能。与其他矿物材料相比,我国凹凸棒土资源丰富,具有明显的价格优势。凹凸棒土用于制造各种工业废水脱色材料得到了较广泛的研究，例如：郭向利在“印染废水颗粒脱色材料的制备和应用”(硅酸盐学报，2007，5，574-582)研究中以凹凸棒石矿物为原料，通过酸碱复合改性，再经造粒、热处理后制备了印染废水颗粒脱色材料。该脱色材料对实际印染废水具有良好的脱色效果，且重复使用次数大于15次。但是，由于其生产工艺的特点，一方面使此类脱色材料在生产过程中会面临酸活化水洗后产生大量的酸处理问题，且生产过程耗水量大，固液分离困难，生产周期长，导致生产成本增高；另一方面此类脱色材料多为粉末状，在实际脱色过程中难以实现固液分离，且脱色处理过程中产生的淤泥无法与脱色材料进行分离，容易造成二次污染。马永梅在“改性凹凸棒土处理活性黑KN-B染料废水的研究”(淮阴工学院生化学院，非金属矿，2010(4):78-80)中采用凹凸棒土和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料,开发了一种高效廉价的PDMDAAC-凹凸棒土水处理脱色剂，对活性黑染料废水脱色率达到98.3％；牟淑杰在“改性凹凸棒土的制备及其对印染废水的处理效果”(辽宁石油化工大学职业技术学院，中国非金属矿工业导刊，2010(2):46-56)中采用采用三氯化铝(AlCl3对凹凸棒石粘土进行改性，改性后的脱色剂对印染废水的脱色率可达98％。这两类方法虽然避免了酸污染液的产生和水洗的弊端，但同样存在粉末样品处理印染废水固液难以分离的问题和无法实现活化再生等问题。傅耀宗在专利技术专利“凹凸棒圆球滤料”(专利公开号：CN1394664A)中以凹凸棒土为主料，掺入锰铁矿石，碳酸钠，钛白粉，珍珠岩粉，加工成0.2mm-1.5mm圆球滤料，具有去除有害有毒物质、脱色等多种功能，再生回用方便。但是大颗粒的形成大大降低了脱色材料与印染废水的接触面积，脱色效率受到了严重的影响。许庆华在专利技术专利“凹凸棒颗粒吸附过滤剂及其生产方法”(专利公开号：1593743A)中提出用凹凸棒石粘土作为原料，经酸化处理后烘干，添加稻谷壳共同磨粉，造粒、焙烧，得到凹凸棒颗粒吸附过滤剂，其表面粗糙坚硬，比表面积大、孔隙率高、吸附脱色性能好。该工艺中添加稻谷壳增加了颗粒材料的孔隙率，但颗粒的机械强度和水泡强度低，而且也面临酸活化水洗后产生大量的酸处理问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提出一种用于印染废水的脱色材料的制备方法。该方法避免了复杂的酸活化过程以及水洗后产生大量的酸处理问题，得到的凹凸棒多孔状颗粒脱色材料表面粗糙坚硬，比表面积大、孔隙率高、吸附脱色性能好、易于固液分离、可以活化再生，而且具有良好的机械强度和水泡强度。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种印染废水脱色材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)配料：将尿素和粘结剂配制成水溶液；然后将两者与凹凸棒土一起球磨10-25分钟，(优选20分钟)充分混合，常温活化1-3小时；2)造粒：用造粒机(如：圆盘造粒机)进行造粒，优选地，粒度控制在3-5mm；3)烘干：将得到的颗粒于60-80℃条件下烘干；4)焙烧：升温至380-400℃热处理2-4小时。步骤1)中，优选地，所述凹凸棒土细度约为80目(0.180mm)；优选地，所述粘结剂为六偏磷酸钠；优选地，所述凹凸棒土与尿素的体积比为1:0.5-0.7；优选地，所述六偏磷酸钠的加入量为凹凸棒土质量的10％；步骤4)中，优选地，热处理升温速度为0.8℃-1.2℃/min。本专利技术的技术方案达到了如下的有益效果：1)尿素和六偏磷酸钠溶液呈现弱碱性，它们的加入不会破坏凹凸棒土的结构，在确保处理后的材料具备一定物理吸附性能的同时，碱复合赋予了材料优异的化学絮凝脱色作用；2)尿素是一种无机成分，它是通过在较低的温度(60-80度)条件下，分解产生气体成孔，即：在高温焙烧的过程中分解产生气体溢出，在材料上形成大量的多孔结构，增加了材料的比表面积，进一步提高材料的脱色吸附性能；此外，由于尿素产生孔隙的温度条件较低，避免了高温烧结过程中致孔剂的分解引起凹凸棒土材料中过多的微裂纹产生，从而可以保证制备的吸附材料具有一定强度；3)380-400℃热处理2小时过程中，得到的脱色材料通过加热产生活化，同时，六偏磷酸钠与基体材料产生粘结作用，在提高材料脱色性能的同时，还能产生理想的颗粒强度，该脱色材料在水溶液中浸泡20天不散裂；4)本专利技术所提供的制备方法避免了复杂的酸洗过程和大量废水的产生，颗粒制造过程基本无污染、绿色环保，得到的多孔大颗粒可以解决印染废水脱色处理后的固液分离问题，重复再生能力强。附图说明图1是实施例样品重复使用次数与脱色率的关系。具体实施方式为了阐明本专利技术的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术做进一步的介绍。实施例1：凹凸棒土500g，80目，与浓度为10wt％的尿素和六偏磷酸钠溶液混合，其中凹凸棒土与尿素的体积比为1:0.5，六偏磷酸钠的加入量为凹凸棒土质量的10％。经常温活化2小时后，再经造粒机造粒(3-5mm)，70℃烘干后，缓慢升温至400℃热处理2小时，热处理升温速度为1.2℃/min；除去其中的有机成分，得到凹凸棒多孔印染废水脱色材料。实施例2凹凸棒土500g，80目，与浓度为10wt％的尿素和六偏磷酸钠溶液混合，其中凹凸棒土与尿素的体积比为1:0.6，六偏磷酸钠的加入量为凹凸棒土质量的10％。经常温活化1小时后，再经造粒机造粒(3-5mm)，60℃烘干后，缓慢升温至380℃热处理4小时，热处理升温速度为1.0℃/min；除去其中的有机成分，得到凹凸棒多孔印染废水脱色材料。实施例3凹凸棒土500g，80目，与浓度为10wt％的尿素和六偏磷酸钠溶液混合，其中凹凸棒土与尿素的体积比为1:0.7，六偏磷酸钠的加入量为凹凸棒土质量的10％。经常温活化3小时后，再经造粒机造粒(3-5mm)，80℃烘干后，缓慢升温至390℃热处理3小时，热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印染废水脱色材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)配料：将尿素和粘结剂配制成水溶液；然后将两者与凹凸棒土一起球磨10‑25分钟充分混合，常温活化1‑3小时；2)造粒：用造粒机进行造粒；3)烘干：将得到的颗粒于60‑80℃的条件下烘干；4)焙烧：升温至380‑400℃热处理2‑4小时。

【技术特征摘要】
1.一种印染废水脱色材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)配料：将尿素和粘结剂配制成水溶液；然后将两者与凹凸棒土一起球磨10-25分钟充分混合，常温活化1-3小时；2)造粒：用造粒机进行造粒；3)烘干：将得到的颗粒于60-80℃的条件下烘干；4)焙烧：升温至380-400℃热处理2-4小时。2.如权利要求1所述的一种印染废水脱色材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述凹凸棒土与尿素的体积比为1:0.5～0.7。3.如权利要求1所述的一种印染废水脱色材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述粘结剂为六偏磷酸钠。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，姚义俊，沈国柱，饶伟锋，陈卓，赵俊杰，陈顺江，张诗雨，张旭良，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32