[发明专利]一种改性凹凸棒水处理絮凝剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种改性凹凸棒水处理絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：将10‑20份凹凸棒土加入去离子水和乙醇的混合溶液中，并加入3‑5份复合阳离子表面活性剂；在水浴条件下搅拌8‑10h，离心分离及洗涤至无溴离子检出为止；在100‑110℃下烘干，研磨得到有机改性凹凸棒土，用作水处理的絮凝剂；其中，所述复合阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯溴化铵、十六烷基溴化吡啶、双十二烷基三甲基溴化铵化铵、十八烷基二甲基苄基季铵溴化铵中的两种或两种以上的混合物。本发明利用复合阳离子表面活性剂来改性凹凸棒土，能够有效改善凹凸棒土对污水的絮凝能力，有效缓解了水污染的问题，此外，工艺简单能够有效实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种改性凹凸棒水处理絮凝剂的制备方法。

背景技术

凹凸棒土又称坡缕石或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。其结构属2：1型粘土矿物。在每个2：1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状。

凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒土为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力，其理想的化学分子式为 Mg₅Si₈O₂0(OH)₂(OH₂)₄·4H₂O。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色，灰白色，青灰色，灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。

近年来，凹凸棒作为一种新型水处理絮凝剂的引起人们的关注，这主要源于凹凸棒具有的微孔道多和比表面积大的结构特征，并具有优良的吸附性、填充性和热稳定性等物理化学性能，以及无毒、无味和无污染的环境友好特性。

专利文件CN201310075390.4公开了凹凸棒土改性制备纤维素阳离子絮凝剂的方法，该纤维素阳离子絮凝剂的制备方法包括以下步骤：将质量份数为1-15 份的凹凸棒土分散于100份的水中，加入质量份数为2-20份的阳离子单体，得到阳离子改性凹凸棒土；在上述阳离子改性凹凸棒土溶液中加入质量份数为 4-40份的丙烯酰胺、质量份数为20-40份的纤维素和质量份数为0.01-0.7份的引发剂进行化学反应，得到凹凸棒土改性纤维素阳离子絮凝剂；其中，反应温度为30-60℃，搅拌速度≥200r/min，反应时间≤5h。本发明的纤维素阳离子絮凝剂具有脱色和絮凝功能，溶解时间≤5min，去色度≥20％，对高岭土模拟污水浊度去除率为75％，投放量≤0.05％，储存运输方便，广泛运用于造纸、城市油田污水处理等领域。

专利文件CN201810141545.2公开了基于凹凸棒土的复合絮凝剂及其制备方法，所述的制备方法包括：(1)凹凸棒土改性处理；(2)向乙醇中加入二甲基丙烯酸锌和引发剂，加热回流，再加入经改性处理的凹凸棒土和氢化蓖麻油，回流保温，离心过滤，滤渣用无水乙醇洗涤，烘干至恒重，即得插层改性处理的凹凸棒土；(3)硅酸镁铝的表面复合改性；(4)插层改性的凹凸棒土与复合改性硅酸镁铝混合造粒；本发明通过对凹凸棒土插层改性，使其对污水中悬浮物的絮凝效果优于原始的凹凸棒土；硅酸镁铝的表面进行复合改性，使其在较低用量时具有较好的絮凝效果，通过二者的混合造粒，用于污水处理时悬浮物的絮凝，提高了污水悬浮物的处理效率。

但是上述文件中均未利用表面活性剂直接用以改性凹凸棒土，以制备出性能优异的污水处理絮凝剂，并实现规模化生产。

发明内容