一种过滤介质及其制备方法以及利用此过滤介质的滤芯技术

本发明专利技术公开了一种用于去除水中锑的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：ａ）将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的重量比为：２００～３００∶５０～８０∶５０～８０∶４０～６０∶４０～６０∶８０～１４０；ｂ）将步骤ａ）所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。本发明专利技术还公开了一种利用此制备方法制备的过滤介质和利用此过滤介质的滤芯。相对于现有技术，本发明专利技术的优点在于所提出的技术方案能够去除水中的锑，去除率达到９５～９９％，从而达到改善水质的目的，并且方法简单，制备过滤介质的原料来源广泛，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种过滤介质及其制备方法以及利用此过滤介质的滤芯。
技术介绍
工业和农业的迅速发展导致水资源遭到严重破坏，工业废水排放到江河、湖泊中， 农药、杀虫剂等大量使用以及生活垃圾和生活废水的肆意排放，这些都造成地下水和地表 水的水质变差，导致水中产生很多对人体有害的物质。水污染越来越成为影响人们生活的 严峻问题。锑作为一项重要的战略物资，广泛地应用于合金、刹车片、陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、 半导体、阻燃剂等生产领域。20世纪以来，我国锑产量常居世界首位，主要集中于湖南、贵州 等西南省份。许多含有高浓度锑等多种重金属废水基本上不经过处理就直接排放。大量的 锑进入土壤、地表水和地下水。矿区附近河流水中及周边居民饮水井中的锑含量有的高达 数十毫克/升，而我国国家饮用水标准中规定锑不得超过5毫克/升。锑的严重污染对饮 用水安全及人类健康构成严重威胁。锑的毒性和砷相似。水溶性的锑化合物的毒性比较难溶性化合物强、低浓度的锑 就可以对人体的肝脏、心血管等系统产生致命的危害。所以许多国家都对锑制订了严格的 标准。2007、2008年，欧美的研究人员证实，透明的聚碳酸酯可乐瓶、矿泉水瓶中的锑是导致 许多_； L童性早熟的内分泌干扰物质。目前，锑污染了的水的处理技术还比较欠缺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于去除水中锑的过滤介质，该过滤介 质成本低，用于去除水中锑时，去除率高。为了解决以上的技术问题，本专利技术采用以下的技术方案一种用于去除水中锑的过滤介质的制备方法，包括如下步骤a)将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的 原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的重量 比为200 300 50 80 50 80 40 60 40 60 80 140 ；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。优选地，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂 的重量比为290 300 60 70 50 60 40 50 40 50 90 100。专利技术 人发现，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的重量比 在这个范围内时，制备的过滤介质对锑的去除率有明显的提高。所述超高分子量聚乙烯为重均分子量大于100万的聚乙烯，优选使用重均分子量 为250 400万的聚乙烯。超高分子量聚乙烯可从国内生产厂家得到，如北京东方石油化 工有限公司助剂二厂可提供M-I (分子量为150士50万)、M-II (分子量为250士50万)、3M-III (分子量为350士50万)、M-IV(分子量为大于400万)等规格的产品。超高分子量 聚乙烯的一个作用是粘结和形成过滤介质骨架的作用，另外利用超高分子量聚乙烯通过压 制，烧结得到的过滤介质，容易形成微孔，可以起到吸附水中锑的作用。超高分子量聚乙烯 的粒径为124 150微米。活性炭是一种多孔性物质，它具有如蜂窝状的孔隙结构、巨大的比表面积、特异的 表面官能团、稳定的物理和化学性能，是优良的吸附剂、催化剂或催化剂载体。根据原料来 源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活 性炭，如各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡 胶、废塑料等制成的活性炭。其中以椰壳材质为来源的活性炭强度较高、吸附性能较好。优 选活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。活性炭可以高效吸附水中的杂质，尤其是医用活性炭，作为通过国家相关药品监 督标准的产品，杂质含量更低，表面积更大，吸附效果也更好。选用医用活性炭可以保证过 滤介质直接用于饮用水的处理。另外，采用粒径为89 104微米的医用活性炭，效果会更 佳。氢氧化镁的分子量为58. 32，英文名称为Magnesium hydroxide，是无色六方柱晶 体，密度为2. 36g/cm3(克/立方厘米)，不溶于水，在350°C可以分解为氧化镁。氢氧化镁属 于中强碱。主要来源是有价值的沉积床如白云石、光卤石等。氢氧化镁是一种环境友好型水 处理剂，具有活性大、吸附能力强、无腐蚀性、易控制PH值、安全、无害等优点，符合绿色化 学和绿色工艺的原则，在世界范围内得到了大量应用。在本专利技术中，优选使用粒径为89 104微米的氢氧化镁。氢氧化铁的分子量为107，棕色或者红褐色或者深棕色絮状沉淀。氢氧化铁的密度 为3. 4 3. 9g/cm3，具有两性，但是其碱性强于酸性。优选使用粒径为124 150微米的氢 氧化铁粉。赤泥粉是指镁粉、铝粉和铁粉的混合物，这三种金属对锑均有较好的吸附能力。它 们的联用，能够更加高效地去除水中的锑。优选使用粒径为89 104微米的赤泥粉。发孔剂选择偶氮二甲酰胺、食品级碳酸氢铵、草酸中的至少一种。作为优选，发孔 剂为偶氮二甲酰胺或食品级碳酸氢铵。其中，食品级碳酸氢铵也称食用级碳酸氢铵，与工业 级碳酸氢铵相区别。虽然工业级碳酸氢铵也有发孔的作用，但是它可能会含有对健康有害 的杂质，不宜用作饮用水过滤介质的生产原料。发孔剂是一类易分解产生大量气体而引起 发孔作用的物质，其中偶氮类化合物、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、磺酰腈类化合物、草酸 等是其典型的代表。压制压力可以选择为0.4 l.OMPa，烧结温度为220 280°C，烧结时间为120 150分钟，冷却至40 60°C即可以脱模。虽然本专利技术对于上述制备方法中步骤a)中所用的几种原料进行了较为详尽的描 述，但是本专利技术不局限于此种理论或者另外的任何理论。对于在制备过程中它们之间的具 体的化学变化、结构的变化尚不能确定。此几种原料经过上述的工艺处理制备出的过滤介 质，可以有效去除水中的锑，并且有协同作用，可以将水中的锑充分吸收。在本专利技术中，对于混合步骤，可以认为任何不会显著改变粉体粒径和粒度分布的 低剪切混合器或搅拌器都是适用的，比如具有钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋式搅拌器等，转速要视混合器的类型而定，但以避免扬起粉尘为宜。混合后的粉体填装入预先设计好的模具中，通过加压将其压实，压力一般不大于 IMPa，且与所用模具的材质相适应；模具可以由铝、铸铁、钢或任何适当的能承受相应压力 和温度的材料制造。可以在模具内表面涂敷脱模剂，可选用硅氧烷油或任何其他的几乎不 会吸附到过滤介质上的市售脱模剂，也可以使用铝箔等脱模纸。本专利技术还提供了以下技术方案一种使用了上述过滤介质的滤芯。本专利技术还提供了以下技术方案一种净水装置，包括上述的过滤介质或者滤芯。本专利技术还提供了 一种包括上述净水装置的饮水机。相对于现有技术，本专利技术的优点在于所提出的技术方案能够去除水中的锑，去除 率达到95 99%，从而达到改善水质的目的，并且方法简单，制备过滤介质的原料来源广 泛，成本低。本专利技术所提供的技术方案，特别适用于被锑污染的水的处理。 具体实施例方式为能进一步理解本专利技术，下面结合实施例对上述的技术方案做进一步的阐述和说 明。实施例1本实施例的具体步骤包括以下步骤(1)称取超高分子量聚乙烯粉200g，所述超高分子量聚乙烯为北京东方石油化工 有限公司助剂二厂的M-III型产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于去除水中锑的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：ａ）将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、氢氧化镁粉、氢氧化铁粉、赤泥和发孔剂的重量比为：２００～３００∶５０～８０∶５０～８０∶４０～６０∶４０～６０∶８０～１４０；ｂ）将步骤ａ）所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周奇迪，
申请(专利权)人：周奇迪，
类型：发明
国别省市：33