[发明专利]一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法

权利要求书

1.一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：包括以下步骤

(1)将天然混合黏土进行空气等离子体球磨处理1～2h，提高黏土矿物的表面活性，降低惰性Si-O-Si和Si-O-M键的活化能；

(2)将空气等离子体球磨处理的黏土矿物与二价铁盐和三价铁盐固体充分混合均匀，然后对辊挤压处理3～5次，得到厚度为0.25～1mm的薄片；

(3)将步骤(2)中得到的薄片在5000rpm高速剪切作用下按固液比1:10分散到水中，得到均匀的水悬浮液，然后加入浓氨水和有机碱组成的混合碱，继续在80℃下熟化2～4h，得到含有磁性黏土矿物和氨水的混合物；

(4)向步骤(3)中得到的混合物中加入过碳酸钠、水溶性硅酸盐和马来酸酐，然后再加入金属盐，充分搅拌混合均匀；

(5)将步骤(4)中得到的混合物转入到水热反应釜中，密闭后充氮气保护，然后在压力4～8MPa和温度170～260℃条件下反应2～12h，然后自然冷却至室温；

(6)将反应产物进行固液分离，固体经过洗涤、干燥、粉碎处理后得到磁性复合吸附剂。

2.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述的天然混合黏土中含有多种矿物，包括凹凸棒石、伊利石、绿泥石、伊蒙黏土、石英、方解石、非晶态赤铁矿、长石。

3.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述空气等离子体球磨处理时的放电电压为8～12kV，放电电源功率为1.0～2.5KW，转速为950～1400rpm。

4.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述二价铁盐为硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁中的至少一种；所述三价铁盐为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、乙酸铁、柠檬酸铁中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述三价铁盐与二价铁盐的摩尔比为2:1，铁盐经碱沉淀后所形成四氧化三铁质量为黏土质量的30～100％。

6.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述有机碱为二乙胺、三乙胺、二异丙基乙胺中的至少一种，所述的水溶性硅酸盐为偏硅酸钠、硅酸钠、硅酸钾中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述氨水和有机碱摩尔比为3:1，二者的总摩尔量为铁离子总摩尔量的3～6倍。

8.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述的金属盐为硝酸铈、氯化铈、硫酸铈、过氧化镁、氢氧化镁、氧化镁、硫酸镁、氯化镁、氯化钙、硝酸钙、乙酸钙、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰中的至少两种。

9.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述的金属盐的总摩尔量为水溶性硅酸盐摩尔量的30～80％。

10.根据权利要求1所述的一种利用天然混合黏土制备磁性介孔复合吸附剂的方法，其特征在于：所述过碳酸钠质量为磁性黏土质量的3～6％，水溶性硅酸盐其用量为磁性黏土质量的150～500％，马来酸酐用量为磁性黏土质量的2～5％。