專利名稱：一種新型溢油污染吸附材料蒙脫石的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型溢油污染吸附材料蒙脫石的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，石油開采、有機(jī)物生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)牧看蟠笤?加，導(dǎo)致我國近年來溢油事件、有機(jī)污染事件頻繁發(fā)生，環(huán)境問題日益突出，各種事故發(fā)生 后大量油類物質(zhì)和有毒有害有機(jī)物向周圍土壤、水體遷移擴(kuò)散，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境、人民 健康及社會(huì)安全產(chǎn)生。如2010年7月發(fā)生的大連市新港輸油管道發(fā)生爆炸和大火，導(dǎo)致 原油流入附近海域，形成海水溢油污染事故，嚴(yán)重破壞了陸地和海洋生態(tài)環(huán)境，危害著社會(huì) 安全生產(chǎn)，帶來了系列問題；2005年11月發(fā)生的中國石油吉林石化公司雙苯廠爆炸事件， 導(dǎo)致松花江中硝基苯和苯等有機(jī)物含量嚴(yán)重超標(biāo)，破壞了生態(tài)環(huán)境，極大影響了沿岸城市 的正常生產(chǎn)和人民的正常生活，甚至帶來了系列的國際關(guān)系問題。通常，原油類污染物主要 是微溶或不溶于水的烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等各種烴類碳?xì)浠衔锝M成，由于溢油進(jìn)入水體 后，在擴(kuò)散過程中，會(huì)存在著少量溶解過程，例如苯系物、酚類等，這些可溶-微溶性有毒組 份不斷地溶于水體中，直接影響到水中生物的生活環(huán)境。可見，溢油污染是一個(gè)涉及水表、 水體以及水底沉積物(底泥)等多層面多方位的立體污染形式，對(duì)其治理與修復(fù)已成為我 們面臨的一個(gè)重大科學(xué)任務(wù)。因此，加強(qiáng)溢油和有機(jī)污染的處理，開發(fā)可行的、綠色經(jīng)濟(jì)的 處理方法，可以加強(qiáng)我國應(yīng)對(duì)突發(fā)性嚴(yán)重污染事件的應(yīng)變處理能力，對(duì)環(huán)境保護(hù)、維持生態(tài) 平衡，維護(hù)社會(huì)安全與穩(wěn)定具有極其重要的作用。經(jīng)檢索，未見使用環(huán)境友好的綠色表面活性劑改性蒙脫石，并將其應(yīng)用于溢油處 理的報(bào)道。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種新型溢油污染吸附材料蒙脫石的制備方法，，并應(yīng)用 于溢油污染處理中。本發(fā)明的技術(shù)方案一種新型溢油污染吸附材料蒙脫石的制備方法，其特征為依 次包括下列步驟1)常溫下，將干燥、粉碎的蒙脫石攪拌配制成懸濁液，水土質(zhì)量比例為10 1 20 1 ；2)在上述懸濁液中加入綠色表面活性劑，攪拌5 lOmin，使之分散均勻，綠色表 面活性劑選自十二烷基甜菜堿(BS-U)或十二烷基磺基甜菜堿(SB-12)，加入量為蒙脫石 質(zhì)量的10% 200% ；3)將上述混合懸濁液于60°C，40kHz下超聲波處理10 20分鐘；4)用過濾法對(duì)懸濁液進(jìn)行固液分離，用水洗滌，獲得新型溢油污染吸附材料蒙脫 石的濕沉淀；5)將濕沉淀干燥、粉碎即可。上述制備的新型溢油污染吸附材料蒙脫石，用于處理溢油污染的方法依次包括下列步驟1)將新型溢油污染吸附材料粉末投加到受污染的土壤或水中；2)該吸附材料將溢油污染物固定截留，阻止其進(jìn)一步擴(kuò)散污染周圍環(huán)境；3)利用自然沉降或是機(jī)械捕撈回收吸附材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用綠色表面活性劑對(duì)人體刺激性小，毒性低，污染小，且易于生 物降解等性質(zhì)解決傳統(tǒng)季銨鹽表面活性劑對(duì)水體的二次污染問題；而本發(fā)明選用的綠色 表面活性劑能與蒙脫石層間的陽離子發(fā)生離子交換作用進(jìn)入蒙脫石層間，改變其層間域環(huán) 境，使其疏水性能增強(qiáng)，溶脹性能增強(qiáng)，能夠更有效的固定截留溢油污染；同時(shí)使用的綠色 表面活性劑已大量工業(yè)化生產(chǎn)，價(jià)格低廉，使得應(yīng)用成本大大降低。具體的實(shí)施方法下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明限制。實(shí)施例1 以綠色表面活性劑十二烷基甜菜堿(BS-12)改性蒙脫石為例，制備新型 有機(jī)蒙脫石吸附劑。常溫下，稱取干燥、粉碎后的蒙脫石30g于錐形瓶中，按水土比例為20 1加入蒸 餾水，攪拌成懸濁液；然后加入30g的綠色表面活性劑十二烷基甜菜堿(BS-12)，攪拌混勻。 60°C下，40kHz下超聲波處理10分鐘，取出，用水洗滌、過濾后，于80°C下干燥，研磨，過100 目篩，即得到新型有機(jī)蒙脫石吸附劑100% BS-Mt0實(shí)施例2 以綠色表面活性劑十二烷基磺基甜菜堿(SB-12)改性蒙脫石為例，制備 新型有機(jī)蒙脫石吸附劑。常溫下，稱取干燥、粉碎后的蒙脫石30g于錐形瓶中，按水土比例為20 1加入蒸 餾水，攪拌成懸濁液；然后加入30g的綠色表面活性劑十二烷基磺基甜菜堿(SB-12)攪拌混 勻。60°C下，40kHz下超聲波處理10分鐘，取出，用水洗滌、過濾后，于80°C下干燥，研磨，過 100目篩，即得到新型有機(jī)蒙脫石吸附劑100% SB-Mt0實(shí)施例3 以新型有機(jī)蒙脫石固定汽油、煤油和重油為例常溫下，取實(shí)施例1中Ig的有機(jī)蒙脫石吸附劑BS-Mt加入分別裝有IOOg汽油、煤 油和重油的燒杯中，攪拌30分鐘后吸油達(dá)到平衡，用篩網(wǎng)濾干，測(cè)其飽和吸油量。經(jīng)檢測(cè)， 對(duì)汽油、煤油和重油的吸油量分別為7、20和48g/g，有明顯的固定截留效果。實(shí)施例4 以新型有機(jī)蒙脫石處理石油溢油水體為例常溫下，取IOOml的石油倒入于水槽中，充分?jǐn)嚢枋顾杏皖愡_(dá)到飽和，配制成模 擬溢油污染水1000ml，靜止一段時(shí)間，水體表面形成一層油膜，然后向其表面均勻噴灑20g 新型有機(jī)蒙脫石吸附劑BS-Mt，10分鐘后水面油膜消失，水面浮油基本被吸附固定。將有機(jī)蒙脫石BS-Mt浸泡4 6小時(shí)后，過濾，水中浮游被去除，再測(cè)定水體中溶 解油的濃度。經(jīng)檢測(cè)，有機(jī)蒙脫石不僅對(duì)水體表面浮游有很好的去除效果，對(duì)水中的溶解油 的去除率也達(dá)到76%。實(shí)施例5 以新型有機(jī)蒙脫石固定苯、甲苯、二甲苯和硝基苯有機(jī)液體為例常溫下，取Ig原蒙脫石和實(shí)施例2中的有機(jī)蒙脫石吸附劑SB-Mt加入分別裝有 50g苯、甲苯、二甲苯和硝基苯的燒杯中，攪拌30分鐘后吸油達(dá)到平衡，用篩網(wǎng)濾干，測(cè)其飽 和吸油量。原蒙脫石對(duì)苯、甲苯、二甲苯和硝基苯截留量分別為0. 8,0. 7,0. 7和1. 2g/g,而 新型有機(jī)蒙脫石SB-Mt對(duì)苯、甲苯、二甲苯和硝基苯的截留量分別達(dá)16、10、9、和25g/g，截留量均比原蒙脫石提高了 12倍以上。實(shí)施例6 新型有機(jī)蒙脫石在高濃度硝基苯廢水中的吸附容量。稱取100% BS和100% SB改性蒙脫石0. 2g于25ml離心瓶中，在加入20ml初始 硝基苯溶液，常溫下恒溫振蕩6小時(shí)，離心后測(cè)定上清液中硝基苯的濃度，經(jīng)檢測(cè)，新型有 機(jī)蒙脫石的吸附量達(dá)到489和529mg/g。新型有機(jī)蒙脫石的吸附容量大，能夠有效的吸附溶 解于水中的硝基苯。
權(quán)利要求
1. 一種新型溢油污染吸附材料蒙脫石的制備方法，其特征為依次包括下列步驟1)常溫下，將干燥、粉碎的蒙脫石攪拌配制成懸濁液，水土質(zhì)量比例為10 1 20 1 ；2)在上述懸濁液中加入綠色表面活性劑，攪拌5 lOmin，使之分散均勻，綠色表面活 性劑選自十二烷基甜菜堿或十二烷基磺基甜菜堿，加入量為蒙脫石質(zhì)量的10% 200% ；3)將上述混合懸濁液于60°C，40kHz下超聲波處理10 20分鐘；4)用過濾法對(duì)懸濁液進(jìn)行固液分離，用水洗滌，獲得新型溢油污染吸附材料蒙脫石的 濕沉淀；5)將濕沉淀干燥、粉碎即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型溢油污染吸附材料蒙脫石的制備方法，包括將蒙脫石配制成懸濁液，水土質(zhì)量比例為10∶1～20∶1；加入綠色表面活性劑十二烷基甜菜堿(BS-12)或十二烷基磺基甜菜堿(SB-12)攪拌5～10min，使之分散均勻；超聲波處理10～20分鐘；用過濾法進(jìn)行固液分離，用水洗滌；干燥、粉碎等。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是綠色表面活性劑能與蒙脫石層間的陽離子發(fā)生離子交換作用進(jìn)入蒙脫石層間，使其疏水性能增強(qiáng)，溶脹性能增強(qiáng)，能夠更有效的固定截留溢油污染。
文檔編號(hào)B01J20/32GK102059097SQ201010565199
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者何宏平, 卿艷紅, 朱建喜, 王通, 袁鵬, 魏景明 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所