[发明专利]一种多胺改性膨胀蛭石絮凝剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种多胺改性膨胀蛭石絮凝剂及其制备方法与应用，属于改性材料治理环境污染技术领域，本制备方法包括以下步骤：取0.01‑0.3g膨胀蛭石加入到有机溶剂中，超声波处理，得到蛭石纳米片悬浮液；取0.0015‑0.03mol的烯酸酰卤类化合物加入到蛭石纳米片悬浮液中，搅拌均匀，再加入0.0018‑0.033mol的三乙胺，并继续搅拌；溶液搅拌完成后进行离心分离，得到预处理蛭石；取0.01‑0.15g预处理蛭石加入到去离子水中，并加入偶氮二氰基戊酸和多胺单体，除氧操作后进行加温反应；得到多胺改性膨胀蛭石絮凝剂。本制备方法通过絮凝剂对污水内杂质吸附沉降，实现高效处理废水的目的。

技术领域

本发明属于改性材料治理环境污染技术领域，具体涉及一种多胺改性膨胀蛭石絮凝剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着我国工业化程度不断提高，社会经济生活发生了翻天覆地的变化，但同时也带来了一系列的环境污染问题，其中工业废水重金属含量超标就是一大问题。工业重金属废水一般产生于化工、电镀、有色金属等领域，水中包含铅、汞、镉、铬、砷等，如果直接排放一方面严会破坏水体水质和土壤，对人类生存健康产生威胁，另一方面重金属的直接排放，也大大浪费了地球资源。因此在治理重金属废水污染的同时，还应充分考虑回收和二次利用，以达到资源节约利用的目的，实现循环经济发展模式。

我国对重金属废水处理方法中应用最多的是以下几类：化学沉淀法、生物法、吸附法、膜分离法等。絮凝法作为处理重金属废水的一种重要方法，能高效去除重金属，是较为简单、快速、低成本的方法。区别于可以被氧化分解而去除的一般污染物质，重金属具有不可被降解的特性，而针对重金属在废水中的存在形式，絮凝法通过选用合适的絮凝剂，高效去除溶解态的重金属离子和附着在悬浮物或胶体颗粒表面的化合态重金属，是一种高效、经济、快捷的处理方法。

蛭石是一种板块状天然黏土矿物，由超基性杂岩经热液蚀变及后期风化作用形成，具有可再生特。蛭石的化学组成大致可以用[Mg3(Si3Al)010(OH)2][Mg0.5(H2O)y]表示，是一种层状的含镁铝硅酸盐，其基本结构单元由两层硅酸盐(少量铝酸盐)四面体夹着一层含镁八面体组成，形成“三明治”结构的硅酸盐骨架，并在骨架与骨架间存在着水合镁离子层。这些可交换性阳离子和水分子的存在，使其具有很强的离子交换能力，可用于纳米蛭石片层的剥离、离子的选择性浸出。因此，膨胀蛭石及改性产品具有很高的离子交换性、特殊的吸水性、可塑性及粘性等，这些特性使人们认识到了膨胀蛭石及其改性产品在环保中的巨大应用潜力。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种多胺改性膨胀蛭石絮凝剂及其制备方法与应用，以蛭石为原料，利用其特殊的层状结构和可交换修饰改性的特点，采用了多胺修饰改性的方法制备废水处理的絮凝剂，通过絮凝剂对污水内杂质吸附沉降，并可通过离心进行固液分离实现回收再利用，实现高效处理废水的目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多胺改性膨胀蛭石絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、取0.01-0.3g膨胀蛭石加入到15-300ml的有机溶剂中，超声波处理，得到蛭石纳米片悬浮液；

S2、取0.0015-0.03mol的烯酸酰卤类化合物加入到S1得到的蛭石纳米片悬浮液中，搅拌均匀，再加入0.0018-0.033mol的三乙胺，并继续搅拌50-70min；

S3、对S2搅拌完成后的溶液进行离心分离，保留固态物质，得到表面富含烯建的预处理蛭石；

S4、取0.01-0.15gS3得到的预处理蛭石，加入到10-200ml的去离子水中，并加入2-20mg的偶氮二氰基戊酸和50-400mg的多胺单体，除氧操作后进行加温反应；

S5、将S4反应完成后的溶液进行离心分离，得到多胺改性膨胀蛭石絮凝剂。