一种聚合阳离子型热活化微孔双金属填料的制备方法

摘要

本发明公开了一种聚合阳离子型热活化微孔双金属填料的制备方法。该方法以凹凸棒土制备的无机微孔烧结体为载体，废铁粉和铜为主要原料，聚合阳离子[AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(OH₂)₁₂]⁷⁺为改性剂，制备了一种聚合阳离子型热活化微孔双金属除Cr(Ⅵ)填料。本发明方法制备的产品具有高强度、高通透性，充分利用了废铁粉的比表面积，有效解决了铁粉与Cr(Ⅵ)反应，利用率低、易团聚、钝化问题。本发明填料去除Cr(Ⅵ)性能比一般铁粉除Cr(Ⅵ)性能提高约30倍，为含Cr(Ⅵ)地下水大规模原位修复提供了技术支撑，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

主权项

一种聚合阳离子型热活化微孔双金属填料的制备方法，其特征在于，所述填料为除Cr(Ⅵ)填料，步骤如下：（1）将凹凸棒土以0.2~0.6 g/mL的浓度混入水中，经搅拌、沉降后，取上部悬浮液进行抽滤、冷冻干燥，取冷冻干燥后的凹凸棒土备用；（2）废铁粉预处理：取车床厂废铁屑，经球磨机研磨后，用浓度为0.1~0.5 mol/L的盐酸清洗2~5 min，然后水洗至中性，再将清洗后的废铁粉放入冷冻干燥机中干燥，干燥后的废铁粉过200目标准筛后，取筛下废铁粉备用；（3）将活性炭颗粒放入破碎机中破碎，破碎后过200目标准筛，筛下活性炭备用；（4）称取1~10重量份的有机成孔剂，加入到90~100重量份的水中，60~100℃下搅拌混合后冷却至常温待用；所述的有机成孔剂由淀粉、PVA中的一种或两种按照任意配比混合组成；（5）将10~30重量份的步骤（1）处理后的凹凸棒土、1~10重量份的步骤（2）处理后的废铁粉以及1~5重量份的步骤（3）处理后的活性炭混合后，加入到2.4‑12重量份的步骤（4）配置的混合溶液中，混合均匀后室温干燥24~48小时，干燥后的混合物待用；（6）将步骤（5）制得的混合物放置于粉末压片机中，在5~20 MPa的压力条件下保压1~10 min，得到片状颗粒；（7）将步骤（6）中压制的片状颗粒，置于坩埚中，放入通有N₂气的马福炉中，在500℃下煅烧2~4小时，冷却至常温后，得到11~40重量份热活化微孔材料；（8）将0.03~0.59重量份的五水硫酸铜溶解于8~150重量份的去离子水中，得到硫酸铜溶液，再将11重量份步骤（7）的热活化微孔材料溶解于配置的硫酸铜溶液中，混合搅拌10分钟，取出片状颗粒，冷冻干燥24小时得到热活化微孔双金属；（9）将2~4.6重量份的AlCl₃溶解于100质量份水中，将1~4重量份的氢氧化钠溶解于100质量份水中，并将氢氧化钠溶液滴加到AlCl₃溶液中，滴完后继续搅拌加热2~4小时后，然后在50~80摄氏度下陈化12~48小时后得到聚合阳离子溶液；（10）取5重量份步骤（8）的热活化微孔双金属，加入到10重量份步骤（9）配置的聚合阳离子溶液中，在60~90℃下搅拌1h后，静置2天后取出片状颗粒，用清水洗涤至中性后冷冻干燥24~48小时后即得聚合阳离子型热活化微孔双金属填料。