專利名稱：一種沸石磚的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沸石吸附劑的制備工藝，具體涉及一種沸石磚的制備工藝。
背景技術(shù)：
水污染主要由人類活動產(chǎn)生的污染物而造成的，它包括工業(yè)污染源、 農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源三大部分。工業(yè)廢水主要含重金屬離子和有機污 染物，為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復(fù)雜、毒性大、不易 凈化、難處理等特點。農(nóng)業(yè)污染源包括牲畜糞便、農(nóng)藥、化肥等。生活污 染源主要是城巿生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，生活污 水中含氮、磷、硫和致病細菌。
沸石是一簇呈架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽晶體的總稱，通常為粉 末狀。沸石硅氧四面體通過橋氧連接，可形成多環(huán)結(jié)構(gòu)，并在三維空間上 形成形狀規(guī)則的環(huán)狀空穴，能夠吸附和截留不同大小的分子，因此又叫分
子篩。沸石的陽離子交換順序 一 般為Cs+ >Rb+ >K+ 〉NH4+ >Ba2+ >Na+ 〉Sr2+〉Ca2+〉Li+>Mg2+。 一些常見的有機污染物如酚類、苯胺、苯醌、氨 基酸等，也可被沸石吸附。由于沸石具有吸附和陽離子交換等物理化學(xué)性 能，在水污染控制得到廣泛的應(yīng)用。
沸石處理廢水的方法有靜態(tài)法在容器中加入一定量的沸石和一定體 積的廢水，攪拌后，固液分離，得到清潔的水。動態(tài)法將沸石裝入中空 柱中，將廢水從下到上逆流，通過吸附柱，得到潔凈的水。由于沸石的粒 徑較小(一般小于1mm),用靜態(tài)法處理廢水時，小粒徑沸石較難從廢水 中分離；用動態(tài)法處理時，工藝較復(fù)雜。
本發(fā)明內(nèi)容為將沸石吸附劑與水泥基材料混合制備成(尺寸大于10cm的沸石磚或各種尺寸和形狀的塊體，通過沸石塊體的吸附、滲透過濾作用 實現(xiàn)對廢水的凈化。處理廢水后的沸石磚，可作為強度要求較低的建筑砌 磚或直接填埋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種工 藝簡單、對沸石吸附劑吸附性能影響小的沸石磚的制備工藝，以克服因粉 體狀沸石顆粒細小，在污水處理中的應(yīng)用受到限制的問題。
本發(fā)明的原理水泥基材料具有粘結(jié)能力，利用水泥基材料將沸石粘 結(jié)起來，并對吸附劑的吸附能力影響較小，將沸石磚放于廢水中或讓廢水 從其中滲過，以實現(xiàn)廢水凈化的目的。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是 一種沸石磚的制備 工藝，其特征在于工藝過程為
(1) 將外加劑加入水中混合均勾成水溶液，外加劑的加入量為水體 積的5 10%,水溶液溫度為50~80°C;
(2) 在步驟(1)中的水溶液中加入水泥基材料攪拌均勻，所述水泥 基材料與步驟(1)中的水的質(zhì)量比為1~5 : 1;
(3) 在步驟(2)中加入吸附劑沸石繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后注入模具 中，在20 100'C、濕度100%條件下養(yǎng)護1天后，將沸石磚從模具中取出， 所述水泥基材料與沸石的質(zhì)量比為0.5~5 : 1;
(4) 將步驟(3)中得到的沸石磚在溫度20 100。C、濕度100%條件 下養(yǎng)護7~28天后即成成品。
上述步驟(l)中的外加劑為松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、 羧酸、骨膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白和氧化石蠟皂及其它們的衍生 物中的一種或幾種。^
上述步驟(2)和步驟(3)中所述水泥基材料為各類硅酸鹽水泥、鋁 酸鹽水泥或堿礦渣水泥。上述步驟(2)和步驟(3)中所述攪拌的時間為5 20min。
上述步驟(3)中所述沸石為人工合成沸石或天然沸石，所述沸石為 含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和 絲光沸石中的一種或兩種以上的沸石。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明工藝簡單，制備的沸石磚 對沸石的吸附能力影響不大，制備的沸石磚對廢水中的重金屬離子或有機物 有較強的吸附能力，避免了沸石在粉體狀態(tài)下使用的不便。
下面通過實施例對本發(fā)明做進 一 步的詳細描述。
具體實施例方式
實施例1
將lml外加劑(外加劑為質(zhì)量比為1 : 1的羧酸與氧化石蠟皂的混合 物)加入到20ml的水中，水溶液溫度為50°C,加入100g硅酸鹽水泥攪拌5min, 加入50g用粉煤灰人工合成的沸石，攪拌20min后，到入050x50mm的模具 中，將試樣和模具一起在溫度為4(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護ld,將沸石 磚從模具中取出，將沸石磚在溫度為4(TC濕度為100y。的條件下養(yǎng)護7d，得 到沸石磚。所述用粉煤灰人工合成的沸石為含A型沸石、Y型沸石、X型 沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一種或兩種以上的 沸石。
實施例2
將3ml外加劑(外加劑為質(zhì)量比為1 : 1的羧酸與聚丙烯酰胺的混合 物)加入到40ml的水中，水溶液溫度為60°C,加入200g鋁酸鹽水泥攪拌 15min，加入100g天然沸石，撹拌15min后，到入(D50x50mm的模具中，將 試樣和模具一起在溫度為6(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護ld，將沸石磚從模 具中取出，將沸石磚在溫度為2(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護28d,得到沸 石磚。所述天然沸石為含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5 沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一種或兩種以上的沸石。
5實施例3
將4ml外加劑(外加劑為質(zhì)量比為1 : 1的烷基苯磺酸鈉與聚乙烯醇 的混合物)加入到40ml的水中，水溶液溫度為80°C,加入200g堿礦渣水泥 攪拌20min,加入100g天然沸石，攪拌5min后，到入050x50mm的模具中， 將試樣和模具一起在溫度為6(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護ld，將沸石磚從 模具中取出，將沸石磚在溫度為2(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護18d,得到 沸石磚。所述天然沸石為含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、 ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一種或兩種以上的沸石。
實施例4
將2ml外加劑(外加劑為質(zhì)量比為1 : 1的木質(zhì)素磺酸鈉與骨膠的混 合物)加入到30ml的水中，水溶液溫度為80°C，加入60g堿礦渣水泥攪拌 5min,加入20g天然沸石，攪拌5min后，到入(D50x50mm的模具中，將試 樣和模具一起在溫度為'20。C濕度為100%的條件下養(yǎng)護ld，將沸石磚從模具 中取出，將沸石磚在溫度為IO(TC濕度為100。/。的條件下養(yǎng)護20d，得到沸石 磚。所述天然沸石為含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5 沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一種或兩種以上的沸石。
實施例5
將2ml外加劑(外加劑為質(zhì)量比為1 : 1的木質(zhì)素磺酸鈉與蛋白的混 合物)加入到40ml的水中，水溶液溫度為80。C,加入160g堿礦渣水泥攪拌 7min,加入40g人工合成沸石，攪拌10min后，到入050x50mm的模具中， 將試樣和模具一起在溫度為IO(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護ld,將沸石磚 從模具中取出，將沸石磚在溫度為6(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護15d，得 到沸石磚。所述人工合成沸石為含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型 沸石、ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一種或兩種以上的沸石。
實施例6
將2ml外加劑(外加劑為質(zhì)量比為1 : 1的松香皂與聚乙烯醇的混合 物)加入到20ml的水中，水溶液溫度為8(TC,加入80g堿礦渣水泥攪拌10min,加入25g天然沸石，攪拌15min后，到入050x50mm的模具中，將試樣和模 具一起在溫度為8(TC濕度為100%的條件下養(yǎng)護ld，將沸石磚從模具中取出， 將沸石磚在溫度為80。C濕度為100%的條件下養(yǎng)護10d,得到沸石磚。所述 天然沸石為含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、
斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一種或兩種以上的沸石。 實施例7
將2ml外加劑(外加劑為松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、羧 酸、骨膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白、氧化石蠟皂及其它們的衍生物 中的一種或幾種)加入到20ml的水中，水溶液溫度為60°C,加入100g堿礦 渣水泥攪拌10min，加入30g用粉煤灰人工合成的沸石，撹拌15min后，到 入O50x50mm的模具中，將試樣和模具一起在溫度為60。C濕度為100%的條 件下養(yǎng)護ld，將沸石磚從模具中取出，將沸石磚在溫度為80。C濕度為100% 的條件下養(yǎng)護10d,得到沸石磚。所述用粉煤灰人工合成的沸石為含A型沸 石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中 的一種或兩種以上的沸石。
實施例8
將10ml外加劑(外加劑為松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、 羧酸、骨膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白、氧化石蠟皂及其它們的衍生 物中的一種或幾種)加入到100ml的水中，水溶液溫度為75°C,加入lOOg 堿礦渣水泥攪拌10min,加入200g用粉煤灰人工合成的沸石，攪拌15min后， 到入①50x50mm的模具中，將試樣和模具一起在溫度為75。C濕度為100%的 條件下養(yǎng)護ld,將沸石磚從模具中取出，將沸石磚在溫度為80。C濕度為100 y。的條件下養(yǎng)護10d，得到沸石磚。所述用粉煤灰人工合成的沸石為含A型 沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石 中的一種或兩種以上的沸石。
權(quán)利要求
1.一種沸石磚的制備工藝，其特征在于工藝過程為(1)將外加劑加入水中混合均勻成水溶液，外加劑的加入量為水體積的5～10％，水溶液溫度為50～80℃；(2)在步驟(1)中的水溶液中加入水泥基材料攪拌均勻，所述水泥基材料與步驟(1)中的水的質(zhì)量比為1～5∶1；(3)在步驟(2)中加入吸附劑沸石繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后注入模具中，在溫度20～100℃、濕度100％的條件下養(yǎng)護1天后，將沸石磚從模具中取出，所述水泥基材料與沸石的質(zhì)量比為0.5～5∶1；(4)將步驟(3)中得到的沸石磚在溫度20～100℃、濕度100％的條件下養(yǎng)護7～28天后即成成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沸石磚的制備工藝，其特征在于，步驟(1) 中的外加劑為松香皂、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、羧酸、骨膠、 聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白和氧化石蠟皂及其它們的衍生物中的一種或 幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沸石磚的制備工藝，其特征在于，步驟(2) 和步驟(3)中所述攪拌的時間為5 20min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種沸石磚的制備工藝，其特征在于，步驟(2) 和步驟(3)中所述水泥基材料為各類硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥或堿 礦渣水泥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l'所述的一種沸石磚的制備工藝，其特征在于，步驟(3) 中所述沸石為人工合成沸石或天然沸石，所述沸石為含A型沸石、 Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜發(fā)沸石和絲光沸石中的一 種或兩種以上的沸石。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種沸石磚的制備工藝。工藝過程為將一定量的沸石、水泥基材料、水和外加劑混合均勻后，注入到一定尺寸的模具中，經(jīng)養(yǎng)護處理后，得到含沸石的吸附磚。本發(fā)明工藝簡單，制備的沸石磚對沸石的吸附能力影響較小，制備的沸石磚對廢水中的重金屬離子或有機物有較強的吸附能力，避免了沸石在粉體狀態(tài)下使用的不便。
文檔編號B01J20/16GK101642697SQ200910023830
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者傅明星, 譚宏斌, 郭從盛 申請人:陜西理工學(xué)院