[发明专利]用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法

权利要求书

1.一种用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1：原料矿砂筛选，选择按质量百分比组分为二氧化硅72％～75％、三氧化二铝15～18％、氧化铁0.5～1％、氧化钠2.9％～3.5％、氧化钙0.5～2％、氧化钾2.5～3％、氧化锰0.1％～0.4％、水余量的珍珠岩矿砂作为原料，并筛选出粒度为0.2～0.5mm的珍珠岩矿砂为原料矿砂；

步骤S2：矿砂预热，将步骤S1中筛选的符合加工工艺要求规格的珍珠岩矿砂经漏斗投入预热炉内进行预热脱水，预热温度控制在350℃～400℃之间，预热停留时间为25～30分钟，以去除珍珠岩矿砂中附着的水分以及多余的结晶水，使珍珠岩矿砂中的结晶水含量符合高温焙烧瞬间膨胀所需的结晶水含量要求；

步骤S3：高温焙烧膨胀，将步骤S2中预热脱水的珍珠岩矿砂经提升机投入到膨胀炉炉膛内进行高温焙烧以达到瞬间膨胀，温度控制在950℃～1000℃之间，高温焙烧的时间控制在1～2s；经高温焙烧的珍珠岩矿砂，其内部具有蜂窝状多孔结构的蓬松疏松内核，其外层为形成具有微小开孔的致密层；

步骤S4：膨胀珍珠岩矿砂表面覆膜改性处理，将步骤S3中高温焙烧的膨胀珍珠岩矿砂定量加入至容置罐中，利用喷雾装置将液态高聚物重金属离子吸附剂以水雾状均匀地喷入容置罐内，使高聚物重金属离子吸附剂与膨胀珍珠岩矿砂充分混合，以膨胀珍珠岩矿砂颗粒表层进行覆膜改性处理，再将经过覆膜改性处理过的膨胀珍珠岩矿砂置于50℃的烘箱中干燥1天，即可制备得到可吸附重金属离子的珍珠岩吸附剂成品；

步骤S5：将步骤4中制得的用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂颗粒成品进行收集与包装；

其中，在所述步骤S2中，将预热脱水的珍珠岩矿砂、氟化钙、固化剂、木焦油、硅烷偶联剂按照重量比为100：10：5：8：3的比例进行搭配，将预热脱水的珍珠岩矿砂投放在搅拌机机筒中，在珍珠岩矿砂表面涂覆氟化钙，再加入固化剂、木焦油、硅烷偶联剂并混合均匀，进行干燥脱水；

在所述步骤S4中用于珍珠岩矿砂表面覆膜改性处理的容置罐为具有一定容积的密封罐体，所述容置罐的顶端与底端分别设有进料口与出料口，进料口与出料口分别设有电机驱动的密封旋转阀，容置罐的底部设置有氮气入口、顶部设置有氮气出口，利用负压引风机将热氮气自容置罐的底部氮气入口不断引入容置罐的容腔内，热氮气的温度控制在250℃～300℃，以在容置罐内的膨胀珍珠岩在高温氮气环境下进行珍珠岩矿砂表面覆膜改性处理。

2.根据权利要求1所述的用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2中，预热炉中的最佳预热温度为380℃，以使得预热后的珍珠岩矿砂中结晶水的重量含量保持在2%，最佳预热停留时间为30分钟，以使得珍珠岩矿砂经所述步骤S3中高温焙烧达到瞬间膨胀到其体积倍数的10～20倍。

3.根据权利要求1所述的用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或者多种组合。

4.根据权利要求1所述的用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤S4中的珍珠岩矿砂表面覆膜改性处理过程中，利用抽真空装置将所述容置罐进行抽真空处理，并利用离心装置对膨胀珍珠岩矿砂进行充分搅拌，以使得憎水剂与膨胀珍珠岩矿砂颗粒的外表面充分接触，达到提高覆膜改性处理效果。

5.根据权利要求4所述的用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法，其特征在于：所述容置罐内的真空度维持在0.08MPa，所述离心装置的转速为230r/min，所述离心装置离心搅拌的时间为18min。

6.根据权利要求1所述的用于去除重金属离子的珍珠岩吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的珍珠岩矿砂表面覆膜改性处理过程中所用的高聚物重金属离子吸附剂为有机硅类的憎水剂与聚甲基丙烯酸羟乙基酯的混合溶液。