本發(fā)明涉及環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種染料污染吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

染料污染是能使纖維和其他材料著色的物質(zhì)，在紡織物的染色和印花、油漆、塑料、紙張及皮革制造業(yè)有較多的應(yīng)用。由于染料污染使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水中仍然含有一定量的染料污染物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)處理才能排放。染料污染廢水的處理通常有吸附法、混凝法、氧化還原法、生化法及膜處理法等。這些方法雖然可以在一定程度上降低染料污染廢水中染料污染的含量，但仍然存在著各式各樣的缺陷，例如，因吸附率低、處理成本過(guò)高和對(duì)染料污染廢水成分變化的適應(yīng)性差，結(jié)果是對(duì)染料污染的去除效果欠佳，另外在處理過(guò)程中還可能會(huì)產(chǎn)生有毒有害副產(chǎn)物或者大量污泥，從而導(dǎo)致二次污染。

近年來(lái)對(duì)染料污染廢水處理的新型工藝方法研發(fā)受到廣泛重視。在這些染料污染廢水處理的新型工藝方法中，吸附法由于具有對(duì)染料污染的去除效率高、安全無(wú)毒且操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞，在使用吸附法進(jìn)行染料污染廢水處理的過(guò)程中，主要是利用具有多孔性特征的固體吸附劑吸著分離水中的染料污染污染物，通過(guò)吸附劑與染料污染污染物之間的物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附等相互作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的凈化處理。硅灰石在我國(guó)具有極高的儲(chǔ)存量，但是利用率不高。近年來(lái)國(guó)際上很多研究證明經(jīng)過(guò)加工的硅灰石能吸附多種有害重金屬及有害氣體。但是現(xiàn)有技術(shù)中硅灰石是與其它多種具有相同功效的原料復(fù)配作用的，單獨(dú)的硅灰石吸附染料污染的研究少且吸附效果不明顯，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)其處理過(guò)程復(fù)雜，成本高，不能滿足需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種吸附能力強(qiáng)、對(duì)人無(wú)毒害、無(wú)腐蝕性、不會(huì)對(duì)水造成二次污染、成本低的染料污染吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石22-30份、聚乙烯3-7份、氯化銨2-6份、硝酸鉬1-5份、3-羥基丙酸9-17份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石24-28份、聚乙烯4-6份、氯化銨3-5份、硝酸鉬2-4份、3-羥基丙酸11-15份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石26份、聚乙烯5份、氯化銨4份、硝酸鉬3份、3-羥基丙酸13份。

本發(fā)明另一目的是提供一種染料污染吸附劑的制備方法，由以下步驟組成：

1)將氯化銨與其質(zhì)量4.2倍的乙醇混合，制得氯化銨溶液；將3-羥基丙酸與其質(zhì)量6.4倍的去離子水混合，制得3-羥基丙酸溶液；

2)將硅灰石與聚乙烯混合研磨，加入3-羥基丙酸溶液，加熱至61℃并在該溫度下密封攪拌處理63min，然后加入氯化銨溶液，升溫至89℃并在該溫度下攪拌處理38min，然后降至66℃并加入硝酸鉬，然后在該溫度下超聲處理40min，超聲功率為1100W，再在98-100℃的溫度下攪拌至干，然后在420℃的馬弗爐中煅燒3.5h即得染料污染吸附劑。

本發(fā)明另一目的是提供所述染料污染吸附劑在染料污染處理中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明對(duì)硅灰石與聚乙烯混合研磨，利用3-羥基丙酸、氯化銨、硝酸鉬進(jìn)行處理、超聲作用制得的染料污染吸附劑，可以吸附重金屬、不同類(lèi)型的染料污染及其他有機(jī)污染物，對(duì)染料污染的吸附能力強(qiáng)，對(duì)染料污染的吸附量可達(dá)到350mg/g以上。本發(fā)明對(duì)人無(wú)毒害、無(wú)腐蝕性，性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊的設(shè)備，沉淀速度快，處理廢水效率高、效果理想，處理過(guò)程中不會(huì)引入其他有害物質(zhì)，不會(huì)造成二次污染，清除方便。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，易于操作，在正常實(shí)驗(yàn)條件下可以大量獲得，成本低，高效環(huán)保，便于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所制備的吸附劑適用于所有被有機(jī)染料污染所污染的廢水，包括直接大紅、陽(yáng)離子艷紅、酸性大紅、亞甲基藍(lán)、中性紅、結(jié)晶紫、甲基橙、羅丹明B及其他有機(jī)染料污染。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例中，一種染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石22份、聚乙烯3份、氯化銨2份、硝酸鉬1份、3-羥基丙酸9份。

將氯化銨與其質(zhì)量4.2倍的乙醇混合，制得氯化銨溶液；將3-羥基丙酸與其質(zhì)量6.4倍的去離子水混合，制得3-羥基丙酸溶液。將硅灰石與聚乙烯混合研磨，加入3-羥基丙酸溶液，加熱至61℃并在該溫度下密封攪拌處理63min，然后加入氯化銨溶液，升溫至89℃并在該溫度下攪拌處理38min，然后降至66℃并加入硝酸鉬，然后在該溫度下超聲處理40min，超聲功率為1100W，再在98℃的溫度下攪拌至干，然后在420℃的馬弗爐中煅燒3.5h即得染料污染吸附劑。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例中，一種染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石30份、聚乙烯7份、氯化銨6份、硝酸鉬5份、3-羥基丙酸17份。

將氯化銨與其質(zhì)量4.2倍的乙醇混合，制得氯化銨溶液；將3-羥基丙酸與其質(zhì)量6.4倍的去離子水混合，制得3-羥基丙酸溶液。將硅灰石與聚乙烯混合研磨，加入3-羥基丙酸溶液，加熱至61℃并在該溫度下密封攪拌處理63min，然后加入氯化銨溶液，升溫至89℃并在該溫度下攪拌處理38min，然后降至66℃并加入硝酸鉬，然后在該溫度下超聲處理40min，超聲功率為1100W，再在100℃的溫度下攪拌至干，然后在420℃的馬弗爐中煅燒3.5h即得染料污染吸附劑。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例中，一種染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石24份、聚乙烯4份、氯化銨3份、硝酸鉬2份、3-羥基丙酸11份。

將氯化銨與其質(zhì)量4.2倍的乙醇混合，制得氯化銨溶液；將3-羥基丙酸與其質(zhì)量6.4倍的去離子水混合，制得3-羥基丙酸溶液。將硅灰石與聚乙烯混合研磨，加入3-羥基丙酸溶液，加熱至61℃并在該溫度下密封攪拌處理63min，然后加入氯化銨溶液，升溫至89℃并在該溫度下攪拌處理38min，然后降至66℃并加入硝酸鉬，然后在該溫度下超聲處理40min，超聲功率為1100W，再在99℃的溫度下攪拌至干，然后在420℃的馬弗爐中煅燒3.5h即得染料污染吸附劑。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例中，一種染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石28份、聚乙烯6份、氯化銨5份、硝酸鉬4份、3-羥基丙酸15份。

將氯化銨與其質(zhì)量4.2倍的乙醇混合，制得氯化銨溶液；將3-羥基丙酸與其質(zhì)量6.4倍的去離子水混合，制得3-羥基丙酸溶液。將硅灰石與聚乙烯混合研磨，加入3-羥基丙酸溶液，加熱至61℃并在該溫度下密封攪拌處理63min，然后加入氯化銨溶液，升溫至89℃并在該溫度下攪拌處理38min，然后降至66℃并加入硝酸鉬，然后在該溫度下超聲處理40min，超聲功率為1100W，再在99℃的溫度下攪拌至干，然后在420℃的馬弗爐中煅燒3.5h即得染料污染吸附劑。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例中，一種染料污染吸附劑，由以下按照重量份的原料組成：硅灰石26份、聚乙烯5份、氯化銨4份、硝酸鉬3份、3-羥基丙酸13份。

將氯化銨與其質(zhì)量4.2倍的乙醇混合，制得氯化銨溶液；將3-羥基丙酸與其質(zhì)量6.4倍的去離子水混合，制得3-羥基丙酸溶液。將硅灰石與聚乙烯混合研磨，加入3-羥基丙酸溶液，加熱至61℃并在該溫度下密封攪拌處理63min，然后加入氯化銨溶液，升溫至89℃并在該溫度下攪拌處理38min，然后降至66℃并加入硝酸鉬，然后在該溫度下超聲處理40min，超聲功率為1100W，再在99℃的溫度下攪拌至干，然后在420℃的馬弗爐中煅燒3.5h即得染料污染吸附劑。

對(duì)比例1

除不含有氯化銨外，其原料含量及制備過(guò)程與實(shí)施例5一致。

對(duì)比例2

除不含有硝酸鉬外，其原料含量及制備過(guò)程與實(shí)施例5一致。

對(duì)比例3

除不含有氯化銨以及硝酸鉬外，其原料含量及制備過(guò)程與實(shí)施例5一致。

實(shí)施例6

染料污染吸附：取2g實(shí)施例1-5以及對(duì)比例1-3制得的染料污染吸附劑加入分別加入1000mL染料污染廢液中，染料污染濃度200mg/L，染料污染廢液中的染料污染為直接大紅，在常溫狀態(tài)下吸附12h，結(jié)果如表1。并采用不同類(lèi)型的染料污染廢液(陽(yáng)離子艷紅、酸性大紅、汞)作為目標(biāo)污染物使用上述實(shí)例制備得到的染料污染吸附劑的吸附效果，測(cè)試條件：染料污染濃度500mg/L，染料污染吸附劑投加量2g；汞的濃度為50mg/L?？芍景l(fā)明中缺少氯化銨或硝酸鉬，制得的材料對(duì)染料污染吸附作用都不高，氯化銨以及硝酸鉬的共同作用，并結(jié)合其它原料等制得的材料對(duì)染料污染具有顯著的吸附效果。

表1 染料污染吸附劑對(duì)染料污染的吸附效果

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。