一种硅藻土吸附剂的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种硅藻土吸附剂的再生方法，包括如下步骤：将饱和吸附硅藻土在200～600℃下焙烧处理20～90min，得到焙烧硅藻土，所述饱和吸附硅藻土为吸附了亚甲基蓝的硅藻土；将所述焙烧硅藻土和含有Na

【技术实现步骤摘要】
一种硅藻土吸附剂的再生方法
本专利技术属于非金属矿物材料深加工与环境工程
，具体涉及一种硅藻土吸附剂的再生方法。
技术介绍
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，其主要化学成分是SiO2，还有少量的Al2O3、Fe2O3和有机杂质。硅藻土具有良好的物理与化学性能，比如：孔隙结构发达、堆密度小、机械强度高、导热性低以及化学稳定性较好。因此，硅藻土的应用领域非常广泛，主要的用途有吸附剂、助滤剂和脱色吸附、催化剂载体材料、建筑行业用作涂料、装修材料和水处理剂以及色谱固定相等。硅藻土是目前应用较为广泛的吸附剂，由于其孔隙率高，比表面积大，因此可用于吸附蛋白质、有机化合物及高分子聚合物等，如对阴离子染料(活性红120)、阳离子染料(亚甲基蓝)、酸性染料(玫瑰红B)等污染物的吸附，有效降低了污水中有机污染物及固体颗粒等多种杂质含量；将硅藻土应用于吸附空气中的甲醛气体也表明了硅藻土的净化能力强和适应范围广等优点。在吸附过程中，达到饱和状态的吸附剂便不再能进行吸附作用，吸附剂本身成为一种有害的废弃物，因此需要将达到吸附饱和状态的吸附剂进行正确的处理。对吸附剂进行更换是通常的处置方式，但更换不仅容易带来二次污染而且更换成本较高，所以对吸附剂进行再生处置很有必要。再生技术可以有效地实现吸附剂的循环使用，使其尽可能恢复到吸附前的初始状态，延长吸附剂生命周期，降低处理成本。目前粘土矿物较为常用的再生方法为化学再生方法、热再生方法、微波辐射再生方法、生物再生方法以及臭氧氧化再生方法。使用目前的再生方法能得到纯度较好的硅藻土，但硅藻土会失去原有的吸附性能。因此，找到一种能恢复硅藻土吸附性能的再生方法，对硅藻土吸附剂的再生利用至关重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种硅藻土吸附剂的再生方法，该再生方法能除去硅藻土吸附剂吸附的有机污染物，并尽可能的保留硅藻土吸附剂的吸附性能。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种硅藻土吸附剂的再生方法，包括如下步骤：将饱和吸附硅藻土在200～600℃下焙烧处理20～90min，得到焙烧硅藻土，所述饱和吸附硅藻土为吸附了亚甲基蓝的硅藻土；将所述焙烧硅藻土和含有Na+的碱性溶液混合均匀，得到混合物料，将所述混合物料加热至70～90℃，在搅拌条件下进行热溶液反应4～12h，得到反应产物，将所述反应产物干燥脱水，得到成品。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：1、本专利技术提供的硅藻土吸附剂的再生方法，先将饱和吸附硅藻土进行焙烧处理，再将焙烧处理后的硅藻土在混合溶液中进行热溶液反应处理，硅藻土中吸附的大部分亚甲基蓝会氧化挥发，再将经过焙烧后的硅藻土与含有Na+的碱性溶液混合均匀，一方面碱性溶液能进一步纯化硅藻土，另一方面，硅藻土的主要成分为SiO2，经过焙烧后的硅藻土中的SiO2与含有Na+的碱性溶液在70～90℃下进行热溶液反应，在碱性环境中，Na+容易打开焙烧硅藻土表面的-Si-O-Si-键，且在温度适当的碱性溶液中反应一定的时间后，焙烧硅藻土与含有Na+的碱性溶液接触的表面会部分溶解，增大了焙烧硅藻土表面的粗糙度，提高了焙烧硅藻土的比表面积；碱性溶液能提供大量的-OH基团，能使焙烧硅藻土表面部分-Si-O-Si-键打开后成为-Si-OH，即在焙烧硅藻土的表面重新生成活性羟基，进而提高焙烧硅藻土的吸附活性；此外，热溶液反应生成的硅酸盐相具有丰富的吸附基团；本专利技术的再生处理方法通过对饱和吸附硅藻土焙烧处理、以及焙烧硅藻土与含有Na+的碱性溶液在一定的温度下进行热溶液处理相结合，从而除去硅藻土吸附的有机污染物，并尽可能的保留硅藻土的吸附性能，实现了硅藻土吸附剂的循环使用，降低了吸附剂的成本；2、本专利技术提供的硅藻土吸附剂的再生方法操作简单、再生效果好，原料价格低廉，且再生过程中能避免二次污染，该硅藻土吸附剂能循环使用，对环境友好。附图说明图1为本专利技术硅藻土吸附剂再生方法的工艺流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术实施例提供的硅藻土吸附剂再生方法的工艺流程图，如图1所示，本专利技术的实施例提供了一种硅藻土吸附剂的再生方法，包括如下步骤：将饱和吸附硅藻土在200～600℃下焙烧处理20～90min，得到焙烧硅藻土，该饱和吸附硅藻土为吸附了亚甲基蓝的硅藻土；将焙烧硅藻土和含有Na+的碱性溶液混合均匀，得到混合物料，将混合物料加热至70～90℃，在搅拌条件下进行热溶液反应4～12h，得到反应产物，将反应产物干燥脱水，得到成品。本专利技术实施例提供的硅藻土吸附剂的再生方法，先将饱和吸附硅藻土经过焙烧处理，其吸附的大部分的亚甲基蓝氧化挥发，能得到纯度较好的硅藻土，且经过焙烧处理后的硅藻土内部会形成更多微小的孔隙，但经过高温焙烧后的硅藻土，其硅藻结构被破坏，表面的羟基脱失，使其失去了原有的吸附性能；再将经过焙烧后的硅藻土与含有Na+的碱性溶液混合均匀，一方面碱性溶液能进一步纯化硅藻土，另一方面，经过焙烧后的硅藻土与含有Na+的碱性溶液在70～90℃下进行热溶液反应，在碱性环境中，Na+容易打开焙烧硅藻土表面的-Si-O-Si-键，且在温度适当的碱性溶液中反应一定的时间后，焙烧硅藻土与混合溶液接触的表面会部分溶解，增大了焙烧硅藻土表面的粗糙度，提高了焙烧硅藻土的比表面积；碱性溶液能提供大量的-OH基团，能使焙烧硅藻土表面部分-Si-O-Si-键打开后成为-Si-OH，即在焙烧硅藻土的表面重新生成活性羟基，进而提高焙烧硅藻土的吸附活性；此外，热溶液反应生成的硅酸盐相具有丰富的吸附基团；本专利技术的再生处理方法通过对饱和吸附硅藻土焙烧处理、以及焙烧硅藻土与含有Na+的碱性溶液在一定的温度下进行热溶液处理相结合，从而除去硅藻土吸附的有机污染物，并尽可能的保留硅藻土的吸附性能，实现了硅藻土吸附剂的循环使用，降低了吸附剂的成本。在本专利技术的一些优选实施方式中，含有Na+的碱性溶液为NaCl、Na2CO3、KOH和丙三醇的混合溶液；该混合溶液中的K+能协助Na+打开焙烧硅藻土表面的-Si-O-Si-键，增大焙烧硅藻土表面的粗糙度，Cl-和CO32-两者协同能提高焙烧硅藻土内微小孔隙的吸附活性，丙三醇能提供大量的羟基，协助在焙烧硅藻土的表面生成更多活性羟基，进而提高焙烧硅藻土的吸附活性。在本专利技术的一些优选实施方式中，含有Na+的碱性溶液中NaCl的量为焙烧硅藻土质量的0.2～5％，Na2CO3的量为焙烧硅藻土质量的2～9％，KOH的量为焙烧硅藻土质量的1～14％，丙三醇溶液的量为焙烧硅藻土质量的2～4％；通过优化混合溶液各物质的用量，一方面保证能将热溶液反应调到更合适的pH环境，并保证有足量的Na+打开焙烧硅藻土表面的-Si-O-Si-键，使焙烧硅藻土能充分反应，另一方面，避免过多的原料吸附到焙烧硅藻土的孔隙内影响其吸附效果，也造成了原料的浪费。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅藻土吸附剂的再生方法，其特征在于，包括如下步骤：将饱和吸附硅藻土在200～600℃下焙烧处理20～90min，得到焙烧硅藻土，所述饱和吸附硅藻土为吸附了亚甲基蓝的硅藻土；将所述焙烧硅藻土和含有Na

【技术特征摘要】
1.一种硅藻土吸附剂的再生方法，其特征在于，包括如下步骤：将饱和吸附硅藻土在200～600℃下焙烧处理20～90min，得到焙烧硅藻土，所述饱和吸附硅藻土为吸附了亚甲基蓝的硅藻土；将所述焙烧硅藻土和含有Na+的碱性溶液混合均匀，得到混合物料，将所述混合物料加热至70～90℃，在搅拌条件下进行热溶液反应4～12h，得到反应产物，将所述反应产物干燥脱水，得到成品。


2.根据权利要求1所述的硅藻土吸附剂的再生方法，其特征在于，所述含有Na+的碱性溶液为NaCl、Na2CO3、KOH和丙三醇的混合溶液。


3.根据权利要求2所述的硅藻土吸附剂的再生方法，其特征在于，所述含有Na+的碱性溶液中NaCl的量为焙烧硅藻土质量的0.2～5％，Na2CO3的量为焙烧硅藻土质量的2～9％，K...

【专利技术属性】
技术研发人员：任子杰，刘宇航，高惠民，何祥亮，李智武，文起东，
申请(专利权)人：武汉理工大学，内蒙古东盛硅藻土科技创新产业园有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42