【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及黏土矿物领域，具体涉及一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物及其制备方法。
技术介绍
1、焚烧作为一种城市垃圾处理的主流技术，能更好地达到减量化、资源化和无害化的治理目标，在欧美、日本等发达国家已经得到广泛应用。然而，垃圾在焚烧过程中会产生一些二次污染物，如氯化氢、重金属、二噁英等，其中二噁英被认为是最具毒性的一类化合物。二噁英类化合物是多氯代二苯并二噁英(pcdds)和多氯代二苯并呋喃(pcdfs)的总称，根据氯原子取代数目及取代位置的不同，共有200余种同系异构体。二噁英的毒性与氯原子取代的8个位置有关，人们最为关注的是毒性最强的2,3,7,8-四氯代二苯并对二噁英(2,3,7,8-tcdd)，它的毒性相当于氰化钾的1000倍以上，对人体有致癌性、致突变性和致畸性的“三致”特性。《生活垃圾焚烧污染控制标准》(gb18485-2014)中，将300t/d以上规模生活垃圾焚烧厂的二噁英类排放限值提高到0.1ngteq/m3。在此背景下，如何控制二噁英排放成为焚烧技术应用的焦点。
2、目前整个市场上对于烟气中二噁英的末端控制通常采用活性炭吸附技术，在烟气与活性炭接触的过程中，二噁英被吸附到活性炭颗粒上，最后被除尘器捕集。近年来国内开发了多种活性炭吸附材料，虽然活性炭对二噁英的物理吸附能力较强，而化学吸附能力不明显，并且活性炭吸附二噁英具有记忆效应的特点，当烟气中二噁英的含量减少时，会脱附出少量二噁英；此外，活性炭对烟气温度有严格要求(一般为50-180℃)，在过高温度的烟气中可能会着火、燃烧，不仅吸附效果大幅降
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物及其制备方法。
2、本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将黏土矿物粉碎成微米状的黏土矿物颗粒，再经过热处理，然后与无水乙醇混合，再加入可溶性柠檬酸盐，充分搅拌形成均匀的黏土矿物颗粒混合液；
5、(2)将五氯化铌加入至无水乙醇内，充分混合之后，逐滴地加入混合酸液，边滴加边搅拌，直至全部滴加后，再将黏土矿物颗粒混合液混合于其中，然后将反应液倒入反应釜内，将反应釜密闭后放置在烘箱内保温反应，反应结束后，经过抽滤、水性和干燥后，得到氧化铌@黏土矿物微粉；
6、(3)将氧化铌@黏土矿物微粉混合至pbs溶液内，搅拌至均匀之后，然后在惰性气体的保护下，逐滴地加入硝酸钪的水溶液，然后在原位光和搅拌的条件下发生沉积反应，反应结束之后，经过抽滤、水性和干燥后，得到磷酸钪/氧化铌@黏土矿物微粉，即复合黏土矿物。
7、优选地，步骤(1)中，可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾。
8、优选地，步骤(1)中，黏土矿物为坡缕石、伊利石、蒙脱石和绿泥石的混合物，其中，坡缕石、伊利石、蒙脱石和绿泥石的质量比是10-20:10-20:5-10:10-15，黏土矿物粉碎后的颗粒的粒径是300-500目。
9、优选地，步骤(1)中，黏土矿物的粉碎采用雷蒙磨机和空气分级机结合的方法，能够使矿物中不易磨碎的非粘土杂质如石英砂、碳酸盐等除去。
10、优选地，步骤(1)中，热处理是在400-600℃的温度下进行煅烧，煅烧时间是3-5h，可以去除结晶内隧道中不同类型的水分，从而改变孔洞结构和表面性质。
11、优选地，步骤(1)中，黏土矿物颗粒、可溶性柠檬酸盐和无水乙醇的质量比是1:0.12-0.24:10-20。
12、优选地，步骤(2)中，混合酸液为氢氟酸和盐酸的混合液，其中，氢氟酸的摩尔浓度是2-3mol/l，盐酸的摩尔浓度是12mol/l，氢氟酸与盐酸的体积比是2.2-4.4:0.3-0.5。
13、优选地，步骤(2)中，混合酸液需要在半小时内滴加完毕。
14、优选地，步骤(2)中，五氯化铌、混合酸液、无水乙醇和黏土矿物颗粒混合液的质量比是0.27-0.54:3.2-4.6:6-10:10-20。
15、优选地，步骤(2)中，反应釜所放置烘箱内的温度是150-180℃，反应时间是4-6h。
16、优选地，步骤(3)中，所述pbs溶液为缓冲盐水溶液，成分包括：0.24g/l的磷酸二氢钾，1.42g/l的磷酸氢二钠，8.0g/l氯化钠，0.2g/l氯化钾。
17、优选地，步骤(3)中，硝酸钪的水溶液的浓度是23-46g/l，氧化铌@黏土矿物微粉、硝酸钪的水溶液和pbs溶液的质量比是1:1.2-2.4:100-200。
18、优选地，步骤(3)中，沉积反应的发生过程中，原位光为30-50w的氙气灯，搅拌速度是200-400r/min，反应时间是4-8h。
19、第二方面，本专利技术提供一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物，采用上述制备方法制备得到。
20、本专利技术的有益效果为：
21、1.本专利技术以黏土矿物制备得到的复合黏土矿物吸附剂材料具有良好的吸附性能和催化特性，既可生产出针对大气、水、土壤污染的治理类产品，又可以在环保涂料、建筑、机械制造等工业的产品生产中发挥巨大作用，从源头实现绿色制造。
22、2.本专利技术制备的复合黏土矿物与活性炭比较，不仅具有较好的耐高温性，在高于180℃下仍然能够保持较好的吸附性，有效地吸收烟气中的二噁英，而且吸附的同时还能够短时间内对其快速降解，从而达到能够持续不断地吸附和控制二噁英的浓度。
23、3.本专利技术制备的复合黏土矿物是以混合的粘土颗粒作为基础材料，在其表面先水热负载氧化铌，然后再通过原位光沉积法复合出磷酸钪，最终制备得到的磷酸钪/氧化铌@黏土矿物微粉即复合黏土矿物。相比较于传统的黏土矿物材料，本专利技术制备的复合黏土矿物不仅吸附作用更强，并且光催化作用好，对于二噁英的吸附和降解性表现更加优异。
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1.一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾。
3.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，黏土矿物为坡缕石、伊利石、蒙脱石和绿泥石的混合物，其中，坡缕石、伊利石、蒙脱石和绿泥石的质量比是10-20:10-20:5-10:10-15，黏土矿物粉碎后的颗粒的粒径是300-500目。
4.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，热处理是在400-600℃的温度下进行煅烧，煅烧时间是3-5h。
5.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，黏土矿物颗粒、可溶性柠檬酸盐和无水乙醇的质量比是1:0.12-0.24:10-20。
6.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，混合酸液
7.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，五氯化铌、混合酸液、无水乙醇和黏土矿物颗粒混合液的质量比是0.27-0.54:3.2-4.6:6-10:10-20；反应釜所放置烘箱内的温度是150-180℃，反应时间是4-6h。
8.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，硝酸钪的水溶液的浓度是23-46g/L，氧化铌@黏土矿物微粉、硝酸钪的水溶液和PBS溶液的质量比是1:1.2-2.4:100-200。
9.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，沉积反应的发生过程中，原位光为30-50W的氙气灯，搅拌速度是200-400r/min，反应时间是4-8h。
10.一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物，其特征在于，所述用于吸附二噁英的复合黏土矿物采用权利要求1所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，可溶性柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾。
3.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，黏土矿物为坡缕石、伊利石、蒙脱石和绿泥石的混合物，其中，坡缕石、伊利石、蒙脱石和绿泥石的质量比是10-20:10-20:5-10:10-15，黏土矿物粉碎后的颗粒的粒径是300-500目。
4.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，热处理是在400-600℃的温度下进行煅烧，煅烧时间是3-5h。
5.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，黏土矿物颗粒、可溶性柠檬酸盐和无水乙醇的质量比是1:0.12-0.24:10-20。
6.根据权利要求1所述的一种用于吸附二噁英的复合黏土矿物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，混合酸液为氢氟酸和盐酸的混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，牟靖芳，
申请(专利权)人：广州鑫材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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