[发明专利]一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂及其制备方法

权利要求书

1.一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂，其特征在于：所述复合絮凝剂由无生物毒性的天然黏土矿物、铁系絮凝剂、硅烷偶联剂和壳聚糖及其衍生物制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂,其特征在于：所述无生物毒性的天然黏土矿物为火山灰、珍珠岩、麦饭石、蛭石、高岭土、蒙脱石、膨润土、硅藻土、城市草炭土、草甸土、红壤中的一种或多种混合组成。

3.根据权利要求1所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂，其特征在于：所述铁系絮凝剂主要为腐植酸铁、聚合硅酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或多种混合组成。

4.根据权利要求1所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂，其特征在于：所述壳聚糖及其衍生物主要为巯基化改性壳聚糖、壳聚糖、酰化改性壳聚糖、羧基化改性壳聚糖、醚化改性壳聚糖、烷基化改性壳聚糖、酯化改性壳聚糖、季铵化改性壳聚糖、水解改性壳聚糖、席夫碱反应改性壳聚糖、接枝交联化改性壳聚糖中的一种或多种混合组成。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1:将无生物毒性的天然黏土矿物进行预处理，首先风干、除去杂质、粉碎、研磨细度至0.05微米～150微米后、再制成1％～20％的水浆悬浊液；

步骤2：向水浆悬浊液中加入占天然黏土矿物固体份质量0～10％的钠盐，然后在温度20℃～60℃下搅拌30～180分钟，搅拌速率为60～300r·min^-1，并配合40～100Hz超声波超声分散，制备改性悬浊液；

步骤3：向改性悬浊液中加质量比为10～50％浓度的无机酸溶液,调节pH在1～4之间，以150～1000r·min^-1的搅拌速率下高速搅拌30～180分钟，并在温度45℃～85℃下加热1～24小时使其充分反应，过滤取清液部分，生成聚硅酸金属盐类溶液；

步骤4：将质量比为1％～50％浓度的铁系絮凝剂的水溶液加入到聚硅酸金属盐类溶液中混合，聚硅酸金属盐类溶液与铁系絮凝剂水溶液质量比为1:1～20，在温度20℃～60℃下高速搅拌30～180分钟，搅拌速率为150～1000r·min^-1，边搅拌边向混合液中加入占天然黏土矿物固体份质量1～20％的硅烷偶联剂，静止熟化2～24小时，生成液体聚硅酸金属盐类絮凝剂；

步骤5：将壳聚糖及其衍生物加入到质量比为1％～5％浓度的酸中，加热40～60℃，以60～300r·min^-1的搅拌速率搅拌2～24小时，使其充分反应，直至壳聚糖及其衍生物溶解，最终配成1g/L的壳聚糖及其衍生物溶液；

步骤6：将步骤5)得到的壳聚糖及其衍生物溶液与步骤4)得到的液体聚硅酸金属盐类絮凝剂按照质量比为1:1～20的比例混合均匀，在温度20℃～60℃及搅拌速率60～300r·min^-1下搅拌0.5～24小时使其充分混合，配成功能化壳聚糖复合絮凝剂液体；

步骤7：将功能化壳聚糖复合絮凝剂液体在温度25℃～105℃的烘干箱内连续烘干5～24小时，取出后将固体样品研磨，研磨细度至0.05微米～150微米后，得到成品。

6.根据权利要求5所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，钠盐为硅酸钠、多聚磷酸钠、磷酸钠、氯化钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、次氯酸钠、碳酸钠、硫代硫酸钠、过硫酸钠中的一种或多种混合组成。

7.根据权利要求5所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述无机酸溶液用到的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸、硼酸、硅酸、磷酸中的一种或多种混合组成。

8.根据权利要求5所述的一种油气田污水用功能化壳聚糖复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，将壳聚糖及其衍生物加入到1％～5％浓度的酸中的酸为冰醋酸、甲酸、柠檬酸、盐酸、硝酸中的一种或多种混合组成。