[发明专利]一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸附材料制备技术领域，特别涉及一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法，该吸附材料可以广泛应用在气体和污水等净化领域。

背景技术

凹凸棒石粘土又名坡缕石或坡缕缟石，是一种链层状含水富镁的具有纳米通道结构的天然纳米矿物材料。其具有比表面积大、离子交换性、较好的化学稳定性、高吸水性、强吸附脱色性等物化特性，被广泛用作吸附剂、催化剂载体和抗菌剂载体等。几十年来，凹凸棒石粘土已在石油、化工、日用化工、精细化工、食品加工等领域得到了应用，因此被誉为“千种用土、万土之王”。

以凹凸棒石粘土制成的颗粒净化材料可高效吸附大气中的有机磷、硫化氢、气态苯类和醇类等小分子有害物质，与活性炭等吸附材料相比，其具有吸附效率高、成本低、生产工艺简单、不产生二次污染等特点。中国发明专利CN 1394664A公开了一种80％凹凸棒为主料，6％的锰矿石，5％的碳酸钠，3％的钛白粉和6％的已发泡的珍珠岩粉混合加工而成的圆球滤料，其可以用于温度不高于400℃的各种液体和气体净化过滤料，克服了一般陶瓷滤料孔隙率小、比表面积低、截污能力差、适应范围小和无脱色能力等问题。该凹凸棒圆球滤料对污水的净化效果较好。中国发明专利CN 1593743A公开一种以凹凸棒石粘土为原料，经酸化处理后烘干，再添加稻谷壳共同磨粉、造粒和焙烧制的凹凸棒颗粒吸附过滤剂。其具有颗粒表面粗糙坚硬、比表面积大、吸附脱色性能好、过滤截污能力强和寿命长的优点，适用于净化和城市河道的污水处理。以上两发明专利只涉及了对污水的净化，而对气体小分子污染物的吸附净化涉及的较少。

中国发明专利CN 1597088A公开了一种凹凸棒石粘土脱硫吸附催化剂的制备。其以凹凸棒石粘土为原料，加入复合铁、软锰矿和水进行搅拌，然后挤压成型，再进行焙烧活化制得成品。可将2500ppm的硫化氢吸附脱出到5ppm以下，表现出优良的净化效果，但并未涉及NOx、VOCs、NH₃和SO₂等有害气体的净化。中国发明专利CN 101288847A利用天然凹凸棒石粘土为载体负载4～30wt％氧化铜的一氧化碳催化氧化催化剂，可在120℃的条件下，将空气中10％CO(体积比)完全催化氧化为CO₂。但其使用温度较高，不适用于常温催化净化CO，限制了其更为广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法，可对NOx、VOCs、NH₃、H₂S和SO₂等有害气体高效的吸附净化，同时具有机械强度高、气阻小、孔隙率和比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复再生使用等优点。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法，在凹凸棒石粘土中添加塑化剂和水后，经混合、揉团、挤压成型，然后经陈化、烘干和焙烧工序制得成品。

其中，凹凸棒石粘土是经过酸化处理，其颗粒为100～1000目的粉体。

其中，配料按照重量百分比的组成为：88～52％的凹凸棒石粘土，2～18％的塑化剂和10～30％的水。

其中，所述塑化剂包括淀粉、阿拉伯树胶、桐油、石蜡、甘油、糊精、聚乙烯醇、甲基纤维素、酚醛树脂的一种或几种组成。

其中，所述凹凸棒石粘土、塑化剂和水用搅拌机混合均匀放置5～48小时后再揉团。

其中，所述挤压成型工艺为：在低压3～5MPa保压1～10分钟，最高成型压力10～40MPa下连续挤压成型。

其中，所述陈化时间为24～72小时。

其中，在50～150℃下烘干6～24小时，烘干后的水分应＜3％。

其中，在200～1300℃下焙烧2～10小时；

其中，所述蜂窝陶瓷吸附材料的成品为50～400孔/平方英寸，外形尺寸为：长，50mm～200mm；宽，50mm～200mm；高，50mm～1000mm。