一種埃洛石納米管的提純方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種埃洛石納米管的提純方法，首先取聚丙烯酰胺溶于去離子水中，得到絮凝劑溶液；其次取埃洛石納米管原礦和水，攪拌，打碎埃洛石原礦，分散沉淀；再次取還原劑、分散劑加入埃洛石原礦分散液中，攪拌并濾去雜質(zhì)；再將過濾后的混合液稀釋，并加入絮凝劑溶液絮凝，靜置，濾去上層清水，清洗絮凝產(chǎn)物；最后將所得產(chǎn)物烘干，磨碎并過200目的過濾篩即可。發(fā)明有益的效果是：1）采用分散懸浮沉淀法提純，可將埃洛石中雜質(zhì)沉淀，同時(shí)加入保險(xiǎn)粉作為還原劑除去金屬氧化物（如氧化鐵），得到較高純度的埃洛石。2）提純效率高，可達(dá)到原礦的70%。3）本方法簡單快速可行，無污染，可進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為埃洛石的利用和研究提供了基礎(chǔ)。
【專利說明】一種埃洛石納米管的提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無機(jī)材料領(lǐng)域，尤其是一種埃洛石納米管快速高效的提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002]埃洛石納米管(HNTs)是一種結(jié)晶良好價(jià)格低廉的天然納米管，其分子式為Al2Si2O5(OH)4.ηΗ20(n=0或2)，常為多壁管狀結(jié)構(gòu)，由鋁氧八面體層與硅氧四面體層之間的空間不相匹配位錯(cuò)促使片狀晶體卷曲成管，管外徑為10~20nm，內(nèi)徑為40~lOOnm，長度為0.5~40 μ m，晶層數(shù)為15~40，至少在一維方向具有納米效應(yīng)，又具有高比表面積和高負(fù)電荷外表面，因而擁有較優(yōu)的吸附、孔道過濾、層間離子交換殺菌、物理化學(xué)等性能，可用于廢水、廢氣、廢渣的處理以及作為無機(jī)納米補(bǔ)強(qiáng)劑。
[0003]埃洛石是1:1 二八面體高嶺土系礦物，結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與高嶺石、地開石、珍珠石非常相似，埃洛石區(qū)別于高嶺石的主要性質(zhì)是水化程度和層間含水量不同。作為一種天然黏土礦物，埃洛石蘊(yùn)藏豐富，分布廣泛且開采較易。但是，自然界中很少有較純的埃洛石出現(xiàn)，而多是與其它黏土礦物或雜質(zhì)共存，如二氧化硅，高嶺石、伊利石、綠泥石、三水鋁石、氧化鐵等。但由于它們物化性能比較接近，一般方法難以區(qū)分，因而長期以來被人們所忽視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對埃洛石納米管的理化性能，提供一種埃洛石納米管的提純方法。本發(fā)明采用分散懸浮沉淀法提純，可將埃洛石中的雜質(zhì)沉淀，得到較高純度的埃洛石。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:采用如下步驟:
[0006]I)按質(zhì)量份數(shù)取分子量3000~5000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；
[0007]2)按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；
[0008]3)按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2)得到的埃洛石原礦分散液中，攪拌20~30分鐘，然后將混合液用325目的過濾篩濾去雜質(zhì)；
[0009]4)將過濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，靜置，濾去上層清水，并用去離子水對絮凝產(chǎn)物清洗2~3次；
[0010]5)將步驟4)所得產(chǎn)物放于100°C真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過200目的過濾篩，得到提純后的埃洛石納米管。
[0011]發(fā)明有益的效果是:1)由于埃洛石納米管在水中分散性好，可以形成穩(wěn)定的懸浮液，且其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，一般不易于與有機(jī)試劑反應(yīng)，本發(fā)明采用分散懸浮沉淀法提純，可將埃洛石中雜質(zhì)沉淀，同時(shí)加入保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)作為還原劑除去金屬氧化物(如氧化鐵)，得到較高純度的埃洛石。2)提純效率高，可達(dá)到原礦的70%。3)本方法簡單快速可行，無污染，可進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為埃洛石的利用和研究提供了基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0013]實(shí)施例1: 一種埃洛石納米管的提純方法，包括以下步驟:
[0014]I)按質(zhì)量份數(shù)取分子量3000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；
[0015]2)按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的大燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；
[0016]3)按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2)得到的埃洛石納米管原礦分散液中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌20分鐘，然后將混合液用325目的過濾篩濾去雜質(zhì)；保險(xiǎn)粉和六偏磷酸鈉的用量均為溶液體積的0.3% ；
[0017]4)將過濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，也就是說，按照質(zhì)量份數(shù)每1000份混合液中加入4份絮凝劑溶液的比例來對混合液進(jìn)行絮凝，靜置一段時(shí)間后，濾去上層清水，并用去離子水對絮凝產(chǎn)物清洗2~3次；
[0018]5)將步驟4)所得產(chǎn)物放于100°C真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過200目的過濾篩，得到提純后的埃洛石納米管，通過提純前后質(zhì)量稱量得到埃洛石的收率約為70%。
[0019]實(shí)施例2:—種埃洛石納米管的提純方法，包括以下步驟:
[0020]I)按質(zhì)量份數(shù)取分子量5000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；
[0021]2)按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的大燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；
[0022]3)按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2)得到的埃洛石納米管原礦分散液中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌30分鐘，然后將混合液用325目的過濾篩濾去雜質(zhì)；保險(xiǎn)粉和六偏磷酸鈉的用量均為溶液體積的0.3% ；
[0023]4)將過濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，也就是說，按照質(zhì)量份數(shù)每1000份混合液中加入4份絮凝劑溶液的比例來對混合液進(jìn)行絮凝，靜置一段時(shí)間后，濾去上層清水，并用去離子水對絮凝產(chǎn)物清洗2~3次；
[0024]5)將步驟4)所得產(chǎn)物放于100°C真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過200目的過濾篩，得到提純后的埃洛石納米管，通過提純前后質(zhì)量稱量得到埃洛石的收率約為70%。
[0025]實(shí)施例3:—種埃洛石納米管的提純方法，包括以下步驟:
[0026]I)按質(zhì)量份數(shù)取分子量4000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；
[0027]2)按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的大燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；
[0028]3)按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2)得到的埃洛石納米管原礦分散液中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌25分鐘，然后將混合液用325目的過濾篩濾去雜質(zhì)；保險(xiǎn)粉和六偏磷酸鈉的用量均為溶液體積的0.3% ；
[0029]4)將過濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，也就是說，按照質(zhì)量份數(shù)每1000份混合液中加入4份絮凝劑溶液的比例來對混合液進(jìn)行絮凝，靜置一段時(shí)間后，濾去上層清水，并用去離子水對絮凝產(chǎn)物清洗2~3次；
[0030]5)將步驟4)所得產(chǎn)物放于100°C真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過200目的過濾篩，得到提純后的埃洛石納米管，通過提純前后質(zhì)量稱量得到埃洛石的收率約為70%。
[0031]實(shí)施例4: 一種埃洛石納米管的提純方法，包括以下步驟:
[0032]1)按質(zhì)量份數(shù)取分子量3000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；
[0033]2)按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的大燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；
[0034]3)按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2)得到的埃洛石納米管原礦分散液中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌28分鐘，然后將混合液用325目的過濾篩濾去雜質(zhì)；保險(xiǎn)粉和六偏磷酸鈉的用量均為溶液體積的0.3% ；
[0035]4)將過濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，也就是說，按照質(zhì)量份數(shù)每1000份混合液中加入4份絮凝劑溶液的比例來對混合液進(jìn)行絮凝，靜置一段時(shí)間后，濾去上層清水，并用去離子水對絮凝產(chǎn)物清洗2~3次；
[0036]5)將步驟4)所得產(chǎn)物放于100°C真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過200目的過濾篩，得到提純后的埃洛石納米管，通過提純前后質(zhì)量稱量得到埃洛石的收率約為70%。
[0037]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種埃洛石納米管的提純方法，其特征在于采用如下步驟: 1)按質(zhì)量份數(shù)取分子量3000~5000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液； 2)按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀； 3)按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2)得到的埃洛石納米管原礦分散液中，攪拌20~30分鐘，然后將混合液用325目的過濾篩濾去雜質(zhì)； 4)將過濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，靜置，濾去上層清水，并用去離子水對絮凝產(chǎn)物清洗2~3次； 5)將步驟4)所得產(chǎn)物放于100°C真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過200目的過濾篩，得到提純后的埃 洛石納米管。
【文檔編號】C01B33/26GK103601203SQ201310513487
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】徐鵬飛, 諸葛凱, 胡智文 申請人:浙江理工大學(xué)