[发明专利]一种磷钼酸改性凹凸棒石黏土及其制备方法

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种磷钼酸改性凹凸棒石黏土及其制备方法。本发明提供的磷钼酸改性凹凸棒石黏土的制备方法，包括如下步骤:将凹凸棒石黏土置于水中进行超声处理,得到凹凸棒石黏土溶液；向凹凸棒石黏土溶液中加入磷钼酸水溶液,调节溶液pH至8‑9，搅拌，浸渍，得到磷钼酸改性凹凸棒石黏土。本发明提供的磷钼酸改性凹凸棒石黏土的制备方法可有效增加凹凸棒石粘土表面吸附活性中心的数量，提高凹凸棒石粘土对重金属离子铯的吸附性能。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种磷钼酸改性凹凸棒石黏土及其制备方法。

背景技术

凹凸棒石黏土是一种含水富镁铝硅酸盐类纤维状黏土矿物，具有独特的链层状晶体结构，矿物学上属于海泡石类，晶粒呈比较细小的棒状形态，且内部比表面积大，矩形内孔孔道较为发达(0.38nm×0.63nm)，能够有效地固定许多金属及其氧化物，同时，凹凸棒石粘土表面富含硅羟基等活性基团，使其具备良好的吸附性能，广泛应用于废水处理、催化等领域。然而天然的凹凸棒石粘度多为中低品位，含有大量的杂质成分，干扰凹凸棒石粘土本身的优良性能，将其直接应用于富含重金属的工业废水处理中会存在吸附性能欠佳的问题，无法达到良好的吸附效果。因此，需要对凹凸棒石粘土进行改性，以改善凹凸棒石黏土吸附重金属的性能。

现有凹凸棒石粘土的改性多采用有机阳离子表面活性剂或者硅烷偶联剂进行改性，然而由于改性剂种类众多，且不同的改性剂对凹凸棒石粘土进行改性后，对重金属离子的吸附效果不同，具有一定的唯一性，因此，针对特定种类的重金属，对凹凸棒石进行改性的工作仍待研究。

以金属锶和铯为例，由于改性凹凸棒石粘土的对重金属离子的吸附性能，与重金属离子的化学形态密切相关，金属铯离子在吸附迁移过程中，其迁移形态为简单阳离子Cs⁺,而金属锶离子在吸附迁移过程中，其迁移形态多为Sr²⁺·XH₂O,两者迁移形态相差极大。同时，不同离子之间的交换吸附能力又取决于其离子势(离子的电价数与其半径之比)的大小，因此，如何对凹凸棒石粘土进行改性以提高对特定金属铯离子的吸附性能成为一大难点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有凹凸棒石粘土的改性方法对于金属铯离子的吸附效果有限，从而提供一种新的磷钼酸改性凹凸棒石黏土及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种磷钼酸改性凹凸棒石黏土的制备方法，包括如下步骤:

1)将凹凸棒石黏土置于水中进行超声处理,得到凹凸棒石黏土溶液；

2)向凹凸棒石黏土溶液中加入磷钼酸水溶液,调节溶液pH至8-9，搅拌，浸渍，得到磷钼酸改性凹凸棒石黏土。

优选的，所述磷钼酸水溶液中的磷钼酸与凹凸棒石黏土的质量比为2-4:1。

优选的，所述磷钼酸水溶液中磷钼酸的浓度为0.1-0.2mol/L。

优选的，步骤1)中，以凹凸棒石黏土的质量计，水的用量为40-60ml/g；

所述超声处理时间为20-40min，所述超声处理温度为23-30℃。

优选的，步骤2)中，所述搅拌时间为1-3小时，所述浸渍时间为10-14小时。

优选的，步骤1)中，在将凹凸棒石黏土置于水中进行超声处理之前，还包括对凹凸棒石黏土进行纯化处理，所述纯化处理包括如下步骤：

a)将凹凸棒石黏土粉碎，加入水和六偏磷酸钠，搅拌，得到混合液；

b)将混合液超声分散后，离心、干燥，得到干燥后的凹凸棒石黏土，将干燥后的凹凸棒石黏土研磨粉碎，得到纯化后的凹凸棒石黏土。