一种快速制备包覆硅砂的方法及其所得制品与应用技术

本发明专利技术公开了一种快速制备包覆硅砂的方法及其所得制品与应用。正硅酸乙酯在一正丁胺与水的混合体系中，快速水解缩聚并在硅砂表面形成二氧化硅凝胶包覆层，低温干燥后，得到包覆硅砂，其比表面积较原硅砂大幅度增大。此外，由于反应物胺干燥后，部分保留在包覆层中，使得包覆硅砂在废水中呈碱性，从而能通过沉淀作用，同时显著降低废水中多种金属离子（特别是有毒重金属离子）的浓度，并可使废水的pH值接近于中性。本发明专利技术反应条件简单，反应快速，硅砂仅经一次包覆即获得很大表面积，包覆效率高，且无废水生成。所得产物可综合处理电镀废水，并可回收电镀废水中的主要成分铁离子。

A Rapid Method for Preparing Coated Silica Sand and Its Products and Applications

The invention discloses a method for rapidly preparing coated silica sand, the products obtained and the application thereof. Tetraethyl orthosilicate was rapidly hydrolyzed and condensed in a mixture of n-butyl amine and water, and silica gel coating was formed on the surface of silica sand. After being dried at low temperature, coated silica sand was obtained, and its specific surface area increased greatly compared with the original silica sand. In addition, some of the reactant amine is retained in the coating layer after drying, which makes the coated silica sand alkaline in the wastewater, so that the concentration of various metal ions (especially toxic heavy metal ions) in the wastewater can be significantly reduced by precipitation, and the pH value of the wastewater can be close to neutrality. The method has the advantages of simple reaction conditions, fast reaction, large surface area of silica sand after only one coating, high coating efficiency and no waste water generation. The product can be used to treat electroplating wastewater comprehensively and recover iron ions, the main component of electroplating wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种快速制备包覆硅砂的方法及其所得制品与应用
本专利技术涉及一种硅砂包覆方法及其所得制品与应用，特别涉及一种多孔包覆层中含有可溶性胺的硅砂的制备方法及所得的高表面积硅砂在综合处理电镀废水中的应用，属于水处理材料

技术介绍
硅砂是常用的水过滤材料，但其表面积小，吸附处理废水的能力有限。多孔二氧化硅材料比表面积高，作为吸附剂广泛应用于吸附废水中的离子及有机分子。氨基功能化改性提高其吸附能力。将多孔二氧化硅包覆至硅砂表面，可大幅度增加硅砂的比表面积，并为其氨基功能化创造条件，并最终提高硅砂处理废水的能力。我们此前专利技术了三种多孔二氧化硅包覆硅砂的制备方法。这些方法所得包覆硅砂具有薄的包覆层，但存在包覆过程复杂，所得产品吸附能力较差的缺点。氨基功能化，通常采用昂贵的含氨基的硅烷偶联剂，通过硅砂表面多孔二氧化硅与硅烷偶联剂的键合，氨基得以牢牢地结合于包覆硅砂表面层。这些氨基在处理废水时，首先被质子化带正电，从而使溶液呈弱碱性，从而提高对阴离子或离子集团的吸附能力，也可与金属离子键合而提高吸附能力。此外，研究表明，由于硅砂比重较大，难以在溶液中悬浮，对其全面充分包覆存在困难，为此对硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速制备包覆硅砂的方法，按照下述方案一或二制得包覆硅砂：方案一： (1)将水与一正丁胺混合，置于磁力搅拌器上搅拌得混合溶液； (2)向上述混合溶液中加入正硅酸乙酯，溶液中立即加入细砂，搅拌直至混合溶液出现凝固； (3)反应后将得到的样品置于恒温干燥箱中干燥，冷却后即得分散的包覆硅砂；方案二： (1)将水、标准砂混合，置于高速机械搅拌机中高速搅拌；(2)向上述混合物中依次加入一正丁胺和正硅酸乙酯继续高速搅拌，搅拌完成包覆反应； (3)反应后将得到的样品置于恒温干燥箱中干燥，冷却后即得分散的包覆硅砂。

【技术特征摘要】
1.一种快速制备包覆硅砂的方法，按照下述方案一或二制得包覆硅砂：方案一：(1)将水与一正丁胺混合，置于磁力搅拌器上搅拌得混合溶液；(2)向上述混合溶液中加入正硅酸乙酯，溶液中立即加入细砂，搅拌直至混合溶液出现凝固；(3)反应后将得到的样品置于恒温干燥箱中干燥，冷却后即得分散的包覆硅砂；方案二：(1)将水、标准砂混合，置于高速机械搅拌机中高速搅拌；(2)向上述混合物中依次加入一正丁胺和正硅酸乙酯继续高速搅拌，搅拌完成包覆反应；(3)反应后将得到的样品置于恒温干燥箱中干燥，冷却后即得分散的包覆硅砂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是,方案一中,各反应物的质量比水：一正丁胺：正硅酸乙酯：细砂为1:0.548:0.934:0.67~1.56；方案二中，各反应物的质量比水：一正丁胺：正硅酸乙酯：标准砂为1:0.548:0.934:1.56。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是,方案一中,步骤（1）中搅拌时间为15~30分钟，步骤（2）中细砂的粒度为60~200微米。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是,方案二中，步骤（1）中的标准砂为水泥与混凝土实验中常用的标准砂；步骤（1）中转速为每分钟250~300转；步骤（1）、（2）中搅拌时间均为1~2分钟；。5.根据权利要求1所述的方法，方案一或二中，步骤（3）中干燥温度80℃，干燥时间为4小时。6.按照权利要求1中所述的快速制备包覆硅砂的方法制得的包覆硅砂。7.采用权利要求6所述的包覆硅砂综合处理电镀铜废水的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世权，陈峰，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37