专利名称：磁性坡缕石黏土吸附剂的制备及在处理染料废水中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，涉及一种磁性坡缕石黏土吸附剂的制备；同时还涉及磁性坡缕石黏土吸附剂在处理染料废水中的应用。
背景技术：
我国是世界上的染料生产和出口大国，染料生产过程中产生的废水具有配方量大，水质复杂和难生物降解的物质含量高等特点，对环境危害极大。吸附法是通过废水中的染料分离而达到废水处理目的，处理工艺相对简单，且能大量回收废水中的染料，实现染料废水的资源化处理。吸附法的优点是吸附剂与吸附质的吸附反应一般都很迅速，不需要添加其他药剂，而且吸附剂往往具有较大的比表面积和较高的吸附容量，因此利用吸附法去 除水中污染物具有效率高、速度快、适应性强和易操作等优点。活性炭是废水吸附处理过程中常用的一个吸附剂，虽然活性炭可以除去大多数有机物、重金属离子、偶氮染料及一些生物大分子，它不但有很强的吸附能力，而且可以重复循环使用。但是活性炭价格比较昂贵，使得活性炭的广泛使用受到了极大的限制。近年来，黏土矿物独特的结构和吸附性能而被广泛的应用于污水处理。坡缕石黏土由于其中空结构和大比表面积，使得它有很好的吸附能力和离子交换能力，而且它的价格低廉，探明的储存量大，清洁无污染，是一种具有很好发展前景的环境友好吸附剂。关于坡缕石黏土吸附处理废水的报道很多，但坡缕石黏土由于其稳定的胶体特性，使其在后期分离过程非常麻烦。目前常见的手段是对坡缕石黏土表面磁性化，文献报道的磁性化方法主要是溶液共沉淀法。该方法的缺点是工序繁琐，耗能大，成本高，并且负载不稳定，坡缕石黏土与铁磁性物质容易分离。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种磁性坡缕石吸附剂的制备方法；
本发明的另一目的是提供该磁性坡缕石吸附剂在处理染料废水中的应用。(一)磁性坡缕石吸附剂的制备
本发明磁性坡缕石黏土吸附剂的制备，是将坡缕石黏土与磁性四氧化三铁以70、5%、3(Γ5%的质量百分比混合于水中，置于超声波中搅拌5 20min，静置3 5h ;倾倒上层液，下层混合浆经干燥后加入球磨机中球磨O. 5 lh (球磨机的转速为20(Tl000 r/min)，得粉末状磁性坡缕石黏土吸附剂。所述磁性四氧化三铁的制备为氮气保护下，在溶有铁离子和亚铁离子的溶液中加入碱，调控溶液的pH=l(Tll，控制温度在6(T85°C，磁力搅拌下反应l 3h;反应完全后静置:Γ6 h，倾倒上层清液，下层磁流体经洗涤后置于烘箱中，于65、0°C下烘干，研磨即得。所述铁离子源于FeCl3_6H20，亚铁离子源于FeS04_7H20 ;铁离子与亚铁离子的摩尔比为2:1 6: I。
(二)磁性坡缕石黏土吸附剂吸附亚甲基蓝
分别配置不同浓度(100mg/L 200mg/L)的亚甲基蓝溶液，置于容量瓶中摇匀；分别吸取5. Oml亚甲基蓝6份于比色管中；分别称取6份不同Fe3O4含量的磁性坡缕石黏土吸附剂样品O. 0500g，编号为1、2、3、4、5、6。将样品分别加入到比色管中摇匀，置于振荡器中，于35°C、140r/min下震荡3h。外加磁场使吸附剂与溶液分离，吸取清液，用紫外分光光度计测定清液中亚甲基蓝的浓度，C (mg/L)，结果见表1、2 (以纯坡缕石黏土吸附剂作对照)。表I磁性坡缕石黏土对100mg/L亚甲基蓝的吸附性能测试
权利要求
1.磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，是将坡缕石黏土与磁性四氧化三铁以70、5%、3(Γ5%的质量百分比混合于水中，置于超声波中搅拌5 20min，静置3 5h ;倾倒上层液，下层混合浆经干燥后加入球磨机中球磨O. 5 lh，得粉末状磁性坡缕石黏土吸附剂。
2.如权利要求I所述磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，其特征在于所述球磨机的转速为 20(Tl000r/min。
3.如权利要求I或2所述磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，其特征在于所述磁性四氧化三铁的制备为氮气保护下，在溶有铁离子和亚铁离子的溶液中加碱，调控溶液的pH=l(Tll，控制温度在6(T85°C，磁力搅拌下反应f 3h ;反应完全后静置3飞h，倾倒上层清液，下层磁流体经洗涤、干燥、研磨即得。
4.如权利要求3所述磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，其特征在于所述铁离子与亚铁离子的摩尔比为2:1飞1。
5.如权利要求3所述磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，其特征在于所述铁离子源于 FeCl3.6H20。
6.如权利要求3所述磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，其特征在于所述亚铁离子源于 FeSO4.7H20。
7.如权利要求3所述磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，其特征在于所述磁流体的干燥工艺是置于烘箱中，于65、0°C下烘干。
8.如权利要求I所述磁性坡缕石黏土吸附剂在处理染料废水中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种磁性坡缕石黏土吸附剂的制备方法，属于水处理技术领域。该方法是将坡缕石黏土与磁性四氧化三铁以70~95%、30~5%的质量百分比混合于水中，置于超声波中并搅拌5~20min，静置3~5h；倾倒上层液，下层混合浆经干燥后置于球磨机中球磨0.5~1h，得粉末状磁性坡缕石黏土吸附剂(核心步骤)，经实验测定，本发明制备的磁性坡缕石黏土吸附剂对废水中亚甲基蓝具有很强的吸附能力，用于处理染料废水中，无论是在吸附能力还是后期分离方面，都有很好的性能和优势。
文档编号B01J20/12GK102886252SQ20121044044
公开日2013年1月23日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者张哲 , 王小亮, 杨彩霞, 崇雅丽, 杨翠玲, 罗鑫圣, 雷自强, 周鹏鑫 申请人:西北师范大学