專利名稱：一種利用洗滌廢水中的洗滌劑制備有機(jī)膨潤土的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制與新材料開發(fā)，尤其涉及一種利用洗滌廢水中的洗滌 劑制備有機(jī)膨潤土吸附劑的方法。
背景技術(shù)：
以十二烷基苯磺酸鈉為代表的陰離子表面活性劑，對水硬度較敏感，不易氧 化，起泡力強(qiáng)，成本較低，合成工藝成熟，對顆粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有顯著的 去污效果，對天然纖維上顆粒污垢的洗滌作用尤佳，去污力隨洗滌溫度的升高而增強(qiáng)， 對蛋白污垢的作用高于非離子表面活性劑，且泡沫豐富，是非常有效的洗滌劑，常用于 洗衣粉、洗潔精和洗手液，用量非常大。十二烷基苯磺酸鈉除用于洗滌用品外，也廣泛 應(yīng)用于制革、紡織等工業(yè)的洗滌和脫脂。十二烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn)排放了大量表面活性 劑廢水，由于廢水中十二烷基苯磺酸鈉含量高，如果直接排入環(huán)境，不僅影響水生生物 生存，使水體自凈受阻，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且對微生物細(xì)胞的活性和增殖有一定 阻礙作用，對動植物和人體有慢性毒害作用，會擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)，引起雌雄一體、動物 免疫機(jī)能異常、胎兒發(fā)育畸形、兒童智力低下等異?，F(xiàn)象。常用的十二烷基苯磺酸鈉廢水處理工藝如混凝沉淀、催化氧化、泡沫分離、活 性炭吸附、生物降解以及它們的組合工藝實(shí)現(xiàn)其凈化處理。其中吸附法高效、簡單，但 活性炭吸附劑價(jià)格昂貴。膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物組成的粘土巖，蒙脫石由于破鍵、晶格內(nèi)類 質(zhì)同象取代及吸附在其表面的腐殖質(zhì)離解等原因而帶負(fù)電荷，從而導(dǎo)致晶格層間結(jié)合疏 松，遇水易膨脹成碎片，顆粒分散度高，具有巨大的內(nèi)表面積和大量的交換性陽離子， 使其具有良好的吸附性能和離子交換性能。季銨鹽類陽離子表面活性劑可通過離子交換 作用進(jìn)入膨潤土的層間，顯著改變膨潤土的二維納米片層間的尺寸，層間由親水性變?yōu)?疏水性，吸附機(jī)理由表面吸附變?yōu)榉峙渥饔脼橹?，吸附去除水中有機(jī)污染物的效率比原 土高幾十到幾百倍。但由于陽離子表面活性劑價(jià)格昂貴，因而導(dǎo)致有機(jī)膨潤土的價(jià)格也 非常昂貴，嚴(yán)重限制了有機(jī)膨潤土在水處理方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用洗滌廢水中存在的陰離 子表面活性劑來改性膨潤土，合成有機(jī)膨潤土，合成的有機(jī)膨潤土作為吸附劑用于有機(jī) 廢水處理。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 % 35 %的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目 100目且含水量為 10 15%的膨潤土漿液中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解5 6h，其間每隔15分 鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4 5，濃縮，過濾，在80°C 110°C下干燥并粉碎；2)將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按照1 0.05 0.5的比例混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2 2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫干燥箱中， 在溫度為50 65°C下反應(yīng)24h 48h，水洗4 5次，烘干，碾磨；
3)將碾磨得到的產(chǎn)物加入含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，固液質(zhì)量比為 1 1000 10000，攪拌4 5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可。
本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明以洗滌廢水中的十二烷基苯磺酸鈉為改性劑，利用洗滌廢水中存在的 陰離子表面活性劑來合成有機(jī)膨潤土。在制備有機(jī)膨潤土的同時(shí)，有效吸附去除廢水中 的十二烷基苯磺酸鈉，既去除了廢水中的十二烷基苯磺酸鈉又合成了有機(jī)膨潤土，實(shí)現(xiàn) 廢物回收。
2、所制備的有機(jī)膨潤土價(jià)格低廉，廢水處理效果明顯，去除率高于95%，達(dá)到 以廢治廢的效果，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
先將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 % 35 %的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目 100目且含水量為 10 15%的膨潤土漿液中，膨潤土可采用鈉基膨潤土或鈣基膨潤土，經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁瞥?泥漿，再用蒸汽煮解5 &h，其間每隔15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4 5，濃縮， 過濾，在80°C 110°C下干燥并粉碎。然后將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按 照1 0.05 0.5的比例混合，再一邊攪拌一邊滴 加入重量為該混合物2 2.5倍的水， 攪拌成糊狀，置于恒溫干燥箱中，在溫度為50 65°C下反應(yīng)24h 48h，水洗4 5次， 烘干，碾磨；最后將碾磨得到的產(chǎn)物加入含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，固液質(zhì)量比為 1 1000 10000，攪拌4 5h，沉淀分離，烘干，碾磨后即可。
以下進(jìn)一步提供本發(fā)明的4個(gè)實(shí)施例
實(shí)施例1
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的鹽酸加入粒徑在60目目含水量為12%的鈉基膨潤土漿液 中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解5h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為 4，濃縮，過濾，在80°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.05 的比例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2倍的水，攪拌成糊狀，置于 恒溫干燥箱中，在溫度為50°C下反應(yīng)24h，水洗4次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加 入的含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，固液比為1 1000攪拌4h，沉淀分離，烘干，碾磨 得到有機(jī)膨潤土。
在200mL錐形瓶中加入50mL含菲濃度為lmg/L廢水，加入25mg有機(jī)膨潤土。 放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用紫外可見 分光光度計(jì)測定濃度，去除率為99.1%。
實(shí)施例2
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的鹽酸加入粒徑在100目含水量為10%的鈣基膨潤土漿液 中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解&h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為 5，濃縮，過濾，在110°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.5 的比例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2倍的水，攪拌成糊狀，置于 恒溫干燥箱中，在溫度為50°C下反應(yīng)48h，水洗5次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加4入的含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，固液比為1 10000攪拌5h，沉淀分離，烘干，碾磨 得到有機(jī)膨潤土。在200mL錐形瓶中加入50mL含2_萘酚濃度為15mg/L廢水，加入25mg有機(jī) 膨潤土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用 紫外可見分光光度計(jì)測定濃度，去除率為96.7%。實(shí)施例3將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硫酸加入粒徑在100目含水量為13%的鈣基膨潤土漿液 中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解6h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為 5，濃縮，過濾，在110°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.5 的比例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于 恒溫干燥箱中，在溫度為65°C下反應(yīng)24h，水洗4次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加 入的含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，固液比為1 10000攪拌5h，沉淀分離，烘干，碾磨 得到有機(jī)膨潤土。在200mL錐形瓶中加入50mL含苯酚濃度為30mg/L廢水，加入25mg有機(jī)膨潤 土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用紫外 可見分光光度計(jì)測定濃度，去除率為99.3%。實(shí)施例4將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硫酸加入粒徑在60目含水量為15%的鈉基膨潤土漿液中， 充分?jǐn)嚢瑁瞥赡酀{，再用蒸汽煮解5h，其間每15分鐘攪拌一次，經(jīng)洗滌至pH為5，濃 縮，過濾，在110°C下干燥并粉碎；將制得的粉末和干燥的生石灰粉末按照1 0.5的比 例范圍混合，再一邊攪拌一邊滴加入重量為該混合物2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫 干燥箱中，在溫度為65°C下反應(yīng)48h，水洗4次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加入的 含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，固液比為1 1000攪拌5h，沉淀分離，烘干，碾磨得到 有機(jī)膨潤土。在200mL錐形瓶中加入50mL含硝基苯濃度為5mg/L廢水，加入25mg有機(jī)膨 潤土。放入恒溫振蕩器內(nèi)，在25°C，200rpm條件下振蕩2小時(shí)，取出后離心分離，用紫 外可見分光光度計(jì)測定濃度，去除率為95.4%。
權(quán)利要求
1.一種利用洗滌廢水中的洗滌劑制備有機(jī)膨潤土的方法，其特征是依次包括如下步驟1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% 35 %的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目 100目且含水量為10 15%的膨潤土漿液中，充分?jǐn)嚢?，制成泥漿，再用蒸汽煮解5 6h，其間每隔15分鐘攪 拌一次，經(jīng)洗滌至pH為4 5，濃縮，過濾，在80°C 110°C下干燥并粉碎；2)將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按照1 0.05 0.5的比例混合，再一邊 攪拌一邊滴加入重量為該混合物2 2.5倍的水，攪拌成糊狀，置于恒溫干燥箱中，在溫 度為50 65°C下反應(yīng)24h 48h，水洗4 5次，烘干，碾磨；3)將碾磨得到的產(chǎn)物加入含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，使固液質(zhì)量比為 1 1000 10000，攪拌4 5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用洗滌廢水中的洗滌劑制備有機(jī)膨潤土的方法，其特 征是所述的膨潤土是鈉基膨潤土或鈣基膨潤土。
全文摘要
本發(fā)明公開一種環(huán)境污染控制與新材料開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域中的利用洗滌廢水中的洗滌劑制備有機(jī)膨潤土的方法，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％～35％的硫酸或鹽酸加入粒徑在60目～100目且含水量為10～15％的膨潤土漿液中制成泥漿，再用蒸汽煮解5～6h，經(jīng)洗滌至pH為4～5，濃縮過濾后在80℃～110℃下干燥并粉碎；將制得的粉末狀產(chǎn)物和干燥的生石灰粉末按照1∶0.05～0.5的比例混合，滴加入重量為該混合物2～2.5倍的水，攪拌成糊狀，在溫度為50～65℃下反應(yīng)24h～48h，水洗4～5次，烘干，碾磨；將碾磨得到的產(chǎn)物加入含十二烷基苯磺酸鈉的廢水中，使固液質(zhì)量比為1∶1000～10000，攪拌4～5h，沉淀分離，烘干，碾磨即可。本發(fā)明在制備有機(jī)膨潤土的同時(shí)有效吸附去除廢水中的十二烷基苯磺酸鈉，去除率高于95％，實(shí)現(xiàn)廢物回收。
文檔編號B01J20/30GK102019170SQ201010299460
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者崔冰瑩, 李定龍, 馬建鋒, 黃文艷 申請人:常州大學(xué)