本發(fā)明涉及一種基于廢棄鋁塑材料制備凈水劑的方法，屬于水處理技術領域。

背景技術：

目前在中國最大的鋁塑復合包裝物供應商是瑞典利樂公司，因此廢棄的鋁塑復合包裝物中絕大部分是利樂公司生產(chǎn)的鋁塑復合包裝物。經(jīng)研究，該公司的鋁塑復合包裝物的復合層結構主要是：兩層低密度聚乙烯塑料薄膜層內(nèi)夾一層鋁箔層；鋁箔層的材質(zhì)是單質(zhì)純鋁，其表面形成有薄的三氧化二鋁（al2o3）層；聚乙烯塑料薄膜通過熱壓熔融后與三氧化二鋁層粘接。此外，另一種可能的情形是，鋁箔與塑料薄膜層之間通過強力有機粘合劑層粘接而非熱壓粘接。其以其良好的阻光保溫特性，大量用于日常生活中各種物品的包裝。

但是大量適使用后產(chǎn)生的大量廢棄且無法降解的鋁塑復合包裝物，不僅損失了大量的鋁和塑料資源，而且對環(huán)境造成污染。有關學者提出了將鋁和塑料分別進行分離回收利用，但是箔層與塑料薄膜層之間的結合都十分牢固，鋁塑的分離十分困難，長期以來難以對大量廢棄的鋁塑復合包裝物進行回收利用。因此，迫切尋找一種可將鋁塑進行分離，提高其利用率，不會污染環(huán)境的方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題：針對現(xiàn)有的鋁塑材料中鋁塑分離困難，難以對鋁塑材料進行回收利用，損失大量的鋁和塑料，對環(huán)境造成了污染的問題，提供了一種基于廢棄鋁塑材料制備凈水劑的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

（1）將廢棄鋁塑材料進行干燥，粉碎，過篩，收集過篩顆粒，將過篩顆粒與水混合均勻，再進行加熱，趁熱過濾，收集濾渣；

（2）將濾渣進行冷凍干燥，球磨，收集球磨物，將球磨物、馬來酸與質(zhì)量分數(shù)為15％鹽酸放入反應釜中，使用氮氣保護，在105～110℃，0.6～0.9mpa下反應，冷卻至室溫，出料，收集出料物；

（3）按重量份數(shù)計，取40～50份上述出料物、7～9份乙烯基三乙氧基硅烷、3～6份過氧化二苯甲酰及0.6～0.9份卵磷脂放入反應器中，攪拌混合均勻，設定反應器溫度為65～70℃，使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應器中混合物質(zhì)量ph至4.5～5.0，攪拌反應；

（4）在攪拌反應后，趁熱收集反應器中的物質(zhì)，并置于3～6℃中靜置2～3h，隨后過濾，收集濾餅，將濾餅進行干燥，收集干燥物；

（5）將干燥物與二氧化鈦放入密煉機中密煉10～15min，收集混煉物，并放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，收集造粒物，即可得凈水劑。

所述步驟（1）中過篩顆粒與水的質(zhì)量比為1:3～5。

所述步驟（1）中加熱溫度為100～103℃，加熱時間為2～3h。

所述步驟（2）中球磨物、馬來酸與質(zhì)量分數(shù)為15％鹽酸的質(zhì)量比為1:1:4～6。

所述步驟（2）中反應時間為2～4h。

所述步驟（3）攪拌反應時間為6～8h。

所述步驟（5）干燥物與二氧化鈦的質(zhì)量比為80～90:5～8。

所述步驟（5）密煉溫度為90～100℃。

所述步驟（5）雙螺桿擠出機的一區(qū)溫度為132～142℃，二區(qū)溫度為142～148℃，三區(qū)溫度為148～153℃，四區(qū)溫度為153～157℃。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：

（1）本發(fā)明充分利用了廢棄的鋁塑材料，避免鋁和塑料資源的浪費，解決了其帶來的污染問題；

（2）本發(fā)明充分利用廢棄的鋁塑材料制備凈水劑，凈水效果好，通過外部的三維網(wǎng)狀結構的聚乙烯對聚合氯化鋁進行保護，以二氧化鈦增加抗菌性能，增加了凈水劑的使用壽命，可廣泛適用于對各類污水處理；

（3）本發(fā)明以廢棄鋁塑材料作為原料，通過高溫與極冷處理后，使廢棄鋁塑材料內(nèi)部出現(xiàn)孔隙，隨后通過鹽酸溶解氧化鋁，馬來酸對聚乙烯進行改性，再利用乙烯基三乙氧基硅烷交聯(lián)聚乙烯，使其形成三維網(wǎng)狀結構，負載鋁離子，在過氧化二苯甲酰作用下，通過酸堿值的調(diào)節(jié)，形成聚乙烯負載聚合氯化鋁復合物，添加二氧化鈦，提高抗菌性能，通過混合造粒，進而提高凈水劑的抗菌性。

具體實施方式

使用水將廢棄鋁塑材料洗凈，放入50℃干燥箱中干燥3～6h，再將干燥后的廢棄鋁塑材料放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒，按質(zhì)量比1:3～5，將過篩顆粒與水混合均勻，再進行加熱，加熱至100～103℃，加熱2～3h，趁熱過濾，收集濾渣；將濾渣放入冷凍干燥機中冷凍干燥5～10min，設定溫度為-45～-40℃，再把冷凍干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入冷凍干燥物質(zhì)量4倍的直徑為40mm的鋼球，以300r/min球磨20～30min；待上述球磨結束后，收集球磨物，按質(zhì)量比1:1:4～6，將球磨物、馬來酸與質(zhì)量分數(shù)為15％鹽酸放入反應釜中，設定溫度為105～110℃，使用氮氣保護，并升壓至0.6～0.9mpa，以180r/min攪拌2～4h，冷卻至室溫，出料，收集出料物；按重量份數(shù)計，取40～50份出料物、7～9份乙烯基三乙氧基硅烷、3～6份過氧化二苯甲酰及0.6～0.9份卵磷脂放入反應器中，攪拌混合均勻，設定反應器溫度為65～70℃，使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應器中混合物質(zhì)量ph至4.5～5.0，攪拌反應6～8h；在攪拌反應后，趁熱收集反應器中的物質(zhì)，并置于3～6℃中靜置2～3h，隨后過濾，收集濾餅，將濾餅進行干燥，收集干燥物；按質(zhì)量比80～90:5～8將干燥物與二氧化鈦放入密煉機中，設定溫度為90～100℃，密煉10～15min，收集混煉物，并放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，設定一區(qū)溫度為132～142℃，二區(qū)溫度為142～148℃，三區(qū)溫度為148～153℃，四區(qū)溫度為153～157℃，收集造粒物，即可得凈水劑。

實例1

使用水將廢棄鋁塑材料洗凈，放入50℃干燥箱中干燥6h，再將干燥后的廢棄鋁塑材料放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒，按質(zhì)量比1:5，將過篩顆粒與水混合均勻，再進行加熱，加熱至103℃，加熱3h，趁熱過濾，收集濾渣；將濾渣放入冷凍干燥機中冷凍干燥10min，設定溫度為-40℃，再把冷凍干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入冷凍干燥物質(zhì)量4倍的直徑為40mm的鋼球，以300r/min球磨30min；待上述球磨結束后，收集球磨物，按質(zhì)量比1:1:6，將球磨物、馬來酸與質(zhì)量分數(shù)為15％鹽酸放入反應釜中，設定溫度為110℃，使用氮氣保護，并升壓至0.9mpa，以180r/min攪拌4h，冷卻至室溫，出料，收集出料物；按重量份數(shù)計，取50份出料物、9份乙烯基三乙氧基硅烷、6份過氧化二苯甲酰及0.9份卵磷脂放入反應器中，攪拌混合均勻，設定反應器溫度為70℃，使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應器中混合物質(zhì)量ph至5.0，攪拌反應8h；在攪拌反應后，趁熱收集反應器中的物質(zhì)，并置于6℃中靜置3h，隨后過濾，收集濾餅，將濾餅進行干燥，收集干燥物；按質(zhì)量比90:8將干燥物與二氧化鈦放入密煉機中，設定溫度為100℃，密煉15min，收集混煉物，并放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，設定一區(qū)溫度為142℃，二區(qū)溫度為148℃，三區(qū)溫度為153℃，四區(qū)溫度為157℃，收集造粒物，即可得凈水劑。

將實例1與明礬進行對比試驗：

量取40l的河水，等分成兩份，分別將實例1和明礬投加至等分后的河水中，投加的量為1.5g，攪拌混合后，靜置2天后，進行測定，測定結果如表1：

表1

本發(fā)明制備的凈水劑與明礬相比，處理效果好，有利于凈化河水。

實例2

使用水將廢棄鋁塑材料洗凈，放入50℃干燥箱中干燥3h，再將干燥后的廢棄鋁塑材料放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒，按質(zhì)量比1:3，將過篩顆粒與水混合均勻，再進行加熱，加熱至100℃，加熱2h，趁熱過濾，收集濾渣；將濾渣放入冷凍干燥機中冷凍干燥5min，設定溫度為-45℃，再把冷凍干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入冷凍干燥物質(zhì)量4倍的直徑為40mm的鋼球，以300r/min球磨20min；待上述球磨結束后，收集球磨物，按質(zhì)量比1:1:4，將球磨物、馬來酸與質(zhì)量分數(shù)為15％鹽酸放入反應釜中，設定溫度為105℃，使用氮氣保護，并升壓至0.6mpa，以180r/min攪拌2h，冷卻至室溫，出料，收集出料物；按重量份數(shù)計，取40份出料物、7份乙烯基三乙氧基硅烷、3份過氧化二苯甲酰及0.6份卵磷脂放入反應器中，攪拌混合均勻，設定反應器溫度為65℃，使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應器中混合物質(zhì)量ph至4.5，攪拌反應6h；在攪拌反應后，趁熱收集反應器中的物質(zhì)，并置于3℃中靜置2h，隨后過濾，收集濾餅，將濾餅進行干燥，收集干燥物；按質(zhì)量比80:5將干燥物與二氧化鈦放入密煉機中，設定溫度為90℃，密煉10min，收集混煉物，并放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，設定一區(qū)溫度為132℃，二區(qū)溫度為142℃，三區(qū)溫度為148℃，四區(qū)溫度為153℃，收集造粒物，即可得凈水劑。

量取60l的未處理的飲用水，等分成兩份，分別將實例2制備的凈水劑和高鐵酸鉀投加至等分后的水中，投加的量為6g，攪拌混合后，靜置4天后，進行測定，測定結果如表2：

表2

本發(fā)明制備的凈水劑具有較好的凈水效果，能使水達到飲用水的飲水標準。

實例3

使用水將廢棄鋁塑材料洗凈，放入50℃干燥箱中干燥4h，再將干燥后的廢棄鋁塑材料放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒，按質(zhì)量比1:4，將過篩顆粒與水混合均勻，再進行加熱，加熱至102℃，加熱3h，趁熱過濾，收集濾渣；將濾渣放入冷凍干燥機中冷凍干燥7min，設定溫度為-42℃，再把冷凍干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入冷凍干燥物質(zhì)量4倍的直徑為40mm的鋼球，以300r/min球磨25min；待上述球磨結束后，收集球磨物，按質(zhì)量比1:1:5，將球磨物、馬來酸與質(zhì)量分數(shù)為15％鹽酸放入反應釜中，設定溫度為107℃，使用氮氣保護，并升壓至0.8mpa，以180r/min攪拌3h，冷卻至室溫，出料，收集出料物；按重量份數(shù)計，取45份出料物、8份乙烯基三乙氧基硅烷、4份過氧化二苯甲酰及0.8份卵磷脂放入反應器中，攪拌混合均勻，設定反應器溫度為67℃，使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應器中混合物質(zhì)量ph至4.7，攪拌反應7h；在攪拌反應后，趁熱收集反應器中的物質(zhì)，并置于5℃中靜置2h，隨后過濾，收集濾餅，將濾餅進行干燥，收集干燥物；按質(zhì)量比80:7將干燥物與二氧化鈦放入密煉機中，設定溫度為95℃，密煉12min，收集混煉物，并放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，設定一區(qū)溫度為135℃，二區(qū)溫度為146℃，三區(qū)溫度為150℃，四區(qū)溫度為154℃，收集造粒物，即可得凈水劑。

量取100l的造紙廢水，等分成兩份，分別將實例3和聚丙烯酰胺投加至等分后的水中，投加的量為6g，攪拌混合后，靜置5天后，進行測定，測定結果如表3：

表3

本發(fā)明制備的凈水劑具有較好的凈水效果，使得工業(yè)造紙廢水達到安全排放標準。