專利名稱：一種利用印染廢水中陰離子染料制備有機(jī)膨潤(rùn)土的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制與新材料開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用印染廢水 中的陰離子染料制備有機(jī)膨潤(rùn)土吸附劑的方法。
背景技術(shù)：
合成染料具有復(fù)雜的芳香烴分子結(jié)構(gòu)，種類繁多，難以生物降解。某些染料或 其降解產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變效應(yīng)，因而染料污染的水體處理已成為有待 解決的難題之一。據(jù)報(bào)道，商業(yè)染料約有1萬(wàn)種，每年染料的總產(chǎn)量為60萬(wàn)噸，我國(guó)年 產(chǎn)量已達(dá)15萬(wàn)噸，生產(chǎn)過(guò)程中大約有10% 20%的染料會(huì)直接隨水排入環(huán)境，染料廢水 往往具有色度高、毒性大等特點(diǎn)。通常用物理、化學(xué)或生物方法如混凝沉淀、化學(xué)氧化、離子交換、超膜 濾、光催化氧化、微生物吸附降解等處理染料廢水，然而，這些方法對(duì)廢水中色度的去 除效果不太明顯，并且處理費(fèi)用高，處理廢水的范圍較窄。將廉價(jià)的礦物材料用作吸附 劑吸附廢水中的染料，成本低廉，來(lái)源豐富。膨潤(rùn)土是一種以蒙脫石為主要礦物組成的粘土巖，蒙脫石由于破鍵、晶格內(nèi)類 質(zhì)同象取代及吸附在其表面的腐殖質(zhì)離解等原因而帶負(fù)電荷，從而導(dǎo)致晶格層間結(jié)合疏 松，遇水易膨脹成碎片，顆粒分散度高，具有巨大的內(nèi)表面積和大量的交換性陽(yáng)離子， 具有良好的吸附性能和離子交換性能。季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑可通過(guò)離子交換作用 進(jìn)入膨潤(rùn)土的層間，顯著改變膨潤(rùn)土的二維納米片層間的尺寸，層間由親水性變?yōu)槭杷?性，吸附機(jī)理由表面吸附變?yōu)榉峙渥饔脼橹鳎饺コ杏袡C(jī)污染物的效率比原土高 幾十到幾百倍。但由于陽(yáng)離子表面活性劑價(jià)格昂貴，因而導(dǎo)致有機(jī)膨潤(rùn)土的價(jià)格也非常 昂貴，嚴(yán)重限制了有機(jī)膨潤(rùn)土在水處理方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用印染廢水中存在的陰離 子染料來(lái)改性膨潤(rùn)土，并作為吸附劑用于有機(jī)廢水處理。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% 35%的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目 100目且含水量為 10 15%的膨潤(rùn)土漿液中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解5 6h，其間每隔15分鐘 攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4 5，濃縮，過(guò)濾，在80°C 110°C下干燥并粉碎；
2)將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按照1:0.05 0.5的比例混合，再一邊 攪拌一邊滴加入重量為該混合物2 2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫干燥箱中，在溫度 為50 65°C下反應(yīng)24h 48h，水洗4 5次，烘干，碾磨；
3)將碾磨得到的產(chǎn)物加入含陰離子染料的印染廢水中，固液質(zhì)量比為1:1000 10000，攪拌4 5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可。本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明以印染廢水中的陰離子染料為改性劑，利用印染廢水中存在的陰離子染 料來(lái)合成有機(jī)膨潤(rùn)土。在制備有機(jī)膨潤(rùn)土的同時(shí)，有效吸附去除印染廢水中的陰離子染 料，既去除了廢水中的陰離子染料又合成了有機(jī)膨潤(rùn)土，實(shí)現(xiàn)廢物回收。2、所制備的有機(jī)膨潤(rùn)土價(jià)格低廉，廢水處理效果明顯，去除率高于95%，達(dá)到 以廢治廢的效果，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式先將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% 35%的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目 100目且含水量為 10 15%的膨潤(rùn)土漿液中，膨潤(rùn)土可采用鈉基膨潤(rùn)土或鈣基膨潤(rùn)土，經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁瞥?泥漿，再用蒸汽煮解5 6h，其間每隔15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4 5，濃縮， 過(guò)濾，在80°C 110°C下干燥并粉碎。然后將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末 按照1 0.05 0.5的比例混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2 2.5倍的水， 攪拌成糊狀，置于恒溫干燥箱中，在溫度為50 65°C下反應(yīng)24h 48h，水洗4 5次，烘 干，碾磨；最后將碾磨得到的產(chǎn)物加入含陰離子染料的印染廢水中，固液質(zhì)量比為1: 1000 10000，攪拌4 5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可。以下進(jìn)一步提供本發(fā)明的4個(gè)實(shí)施例 實(shí)施例1
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的鹽酸加入粒徑在60目目含水量為12%的鈉基膨潤(rùn)土漿液中，充 分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解5 h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4，濃 縮，過(guò)濾，在80°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.05的比 例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫 干燥箱中，在溫度為50°C下反應(yīng)24h，水洗4次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加入的 含陰離子染料金橙II的廢水中，固液比為1: 1000攪拌4h，沉淀分離，烘干，碾磨得到 有機(jī)膨潤(rùn)土。在200 mL錐形瓶中加入50mL含菲濃度為1 mg/L廢水，加入25 mg有機(jī)膨潤(rùn) 土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200 rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用紫 外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定濃度，去除率為98.8%。實(shí)施例2
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的鹽酸加入粒徑在100目含水量為10%的鈣基膨潤(rùn)土漿液中，充 分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解6h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為5，濃 縮，過(guò)濾，在110°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.5的比 例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫 干燥箱中，在溫度為50°C下反應(yīng)48h，水洗5次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加入的 含陰離子染料剛果紅的廢水中，固液比為1: 10000攪拌5h，沉淀分離，烘干，碾磨得到 有機(jī)膨潤(rùn)土。在200 mL錐形瓶中加入50mL含2-萘酚濃度為15 mg/L廢水，加入25 mg有機(jī) 膨潤(rùn)土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200 rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定濃度，去除率為95.5%。實(shí)施例3
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硫酸加入粒徑在100目含水量為13%的鈣基膨潤(rùn)土漿液中，充 分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解6h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為5，濃 縮，過(guò)濾，在110°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.5的比 例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫 干燥箱中，在溫度為65°C下反應(yīng)24h，水洗4次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加入的 含陰離子染料金橙II的廢水中，固液比為1: 10000攪拌5h，沉淀分離，烘干，碾磨得到 有機(jī)膨潤(rùn)土。在200 mL錐形瓶中加入50mL含苯酚濃度為30 mg/L廢水，加入25 mg有機(jī)膨 潤(rùn)土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200 rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定濃度，去除率為95.1%。實(shí)施例4
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硫酸加入粒徑在60目含水量為15%的鈉基膨潤(rùn)土漿液中，充分 攪拌，制成泥漿，再用蒸汽煮解5h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為5，濃縮， 過(guò)濾，在110°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.5的比例范 圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫干燥 箱中，在溫度為65°C下反應(yīng)48h，水洗4次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加入的含酸 性復(fù)紅的廢水中，固液比為1: 1000攪拌5h，沉淀分離，烘干，碾磨得到有機(jī)膨潤(rùn)土。在200 mL錐形瓶中加入20mL含硝基苯濃度為5 mg/L廢水，加入25 mg有機(jī)膨 潤(rùn)土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200 rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定濃度，去除率為96.8%。
權(quán)利要求
1.一種利用印染廢水中陰離子染料制備有機(jī)膨潤(rùn)土的方法，其特征是依次包括如下 步驟1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% 35%的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目 100目且含水量為 10 15%的膨潤(rùn)土漿液中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解5 6h，其間每隔15分鐘 攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4 5，濃縮，過(guò)濾，在80°C 110°C下干燥并粉碎；2)將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按照1:0.05 0.5的比例混合，再一邊 攪拌一邊滴加入重量為該混合物2 2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫干燥箱中，在溫度 為50 65°C下反應(yīng)24h 48h，水洗4 5次，烘干，碾磨；3)將碾磨得到的產(chǎn)物加入含陰離子染料的印染廢水中，使固液質(zhì)量比為1: 1000 10000，攪拌4 5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用印染廢水中的陰離子染料制備有機(jī)膨潤(rùn)土的方法， 其特征是所述的膨潤(rùn)土是鈉基膨潤(rùn)土或鈣基膨潤(rùn)土。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種環(huán)境污染控制與新材料開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域中的利用印染廢水中陰離子染料制備有機(jī)膨潤(rùn)土的方法，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%~35%的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目~100目且含水量為10~15%的膨潤(rùn)土漿液中制成泥漿，用蒸汽煮解5~6h，經(jīng)洗滌至pH為4~5，在80℃~110℃下干燥并粉碎；將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按照10.05~0.5的比例混合，滴加入重量為該混合物2~2.5倍的水，在溫度為50~65℃下反應(yīng)24h~48h；將碾磨得到的產(chǎn)物加入含陰離子染料的印染廢水中，使固液質(zhì)量比為11000~10000，攪拌4~5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可，本發(fā)明以印染廢水中的陰離子染料為改性劑，在制備有機(jī)膨潤(rùn)土的同時(shí)有效吸附去除印染廢水中的陰離子染料，去除率高于95%，實(shí)現(xiàn)廢物回收。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102008943SQ20101051978
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者崔冰瑩, 李定龍, 祁靜, 馬建鋒 申請(qǐng)人:常州大學(xué)