。
[0027] 在本發(fā)明中,所述凹凸棒石為單斜晶系,其理想化學式為為 Mg5 (H2O) 4 [Si4OJ 2 (OH) 2,化學成分理論值為 MgO 23. 83 %、Si0256. 96 %、Η2019· 21 % ;自然 界中的凹凸棒石常有Al3+、Fe3+等類質(zhì)同象置換,富含Al 3+、Fe3+變種稱為鋁凹凸棒石和鐵 凹凸棒石。如江蘇省盱眙縣龍王山產(chǎn)的鋁凹凸棒石的稱為為MgO 12. 10%、Si0258. 38%、 Al2039. 5 %, CaO 0. 4 %, TiO2O. 56 %, MnO 0. 05 %, Fe203+Fe0 5. 26 %, Na2O I. I %, K2O 1.24%。由于凹凸棒石在結(jié)構(gòu)中類似于沸石粉的大通道,因此具有良好的吸附和脫色性能, 對分解的有機和硫化氫等都有良好的吸附性能,凹凸棒石粉的吸附性能與礦物中SiO 2的含 量有關(guān),含量越高吸附能力越強。
[0028] 凹凸棒石粘土具有鏈層狀結(jié)構(gòu),在晶體結(jié)構(gòu)中存在一系列晶體孔道,比表面積大, 有很強的物理吸附能力。由于晶體中類質(zhì)同象置換,存在晶體缺陷和空位,使凹凸棒石帶有 層面負電荷,并依靠層間吸附的陽離子以使電荷平衡。由于晶體層間吸附的陽離子具有可 交換性。凹凸棒石粘土具有較強的離子交換吸附能力,對重金屬離子的吸附主要是通過上 述吸附機理達到效果的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),凹凸棒石粉對有機氯具有很好地離子交換吸附能 力。
[0029] 在本發(fā)明中,優(yōu)選對凹凸棒石粉經(jīng)過酸活化。酸活化的方法優(yōu)選包括硫酸法、鹽酸 法、硫酸-鹽酸混合法。本發(fā)明優(yōu)選使用鹽酸活化改性的凹凸棒石粉,更優(yōu)選使用申請?zhí)枮?90105849. 1的中國發(fā)明專利申請公開了一種凹凸棒石粉的酸浸泡活化工藝,包括將小塊的 體積月〇. 5~IOOcm3的凹凸棒石粉粘土原礦,用濃度為1~15wt%的無機酸溶液(如硫 酸、鹽酸溶液等)浸泡2~100小時,過濾擠壓成片,用轉(zhuǎn)筒干燥器在280°C~350°C下活化 30~50分鐘,粉碎成50 μπι~100 μπι的脫色力為250±5的活性凹凸棒石粉。
[0030] 在本發(fā)明中,優(yōu)選的,凹凸棒石粉經(jīng)過酸活化處理后的粒徑為74 μπι~104 μπι,更 優(yōu)選為80 μ m~100 μ m。酸活化處理的凹凸棒石粉有更大的比表面積,對于外表面吸附、膠 體吸附和其孔道內(nèi)表面吸附等多種吸附方式,吸附能力更強。
[0031] 蛭石是一種天然、無毒的礦物質(zhì),在高溫作用下會膨脹。蛭石粉由蛭石原礦經(jīng)高溫 焙燒、篩選、研磨加工成粉末狀。蛭石粉顆粒中含油很多毛細孔,具有很大的比表面積,具有 多種用途,可用作建筑材料,防火絕緣材料等。發(fā)明人經(jīng)創(chuàng)造性的研宄發(fā)現(xiàn),蛭石粉用于吸 附飲用水中的有機氯具有良好的效果。本發(fā)明優(yōu)選所述蛭石的粒徑為44~74 μ m。
[0032] 本發(fā)明所述發(fā)孔劑是一類易分解產(chǎn)生大量氣體而引起發(fā)孔作用的物質(zhì),其中偶氮 類化合物、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸銨、磺酰腈類化合物、草酸等是其典型的代表。作為優(yōu) 選,發(fā)孔劑為偶氮二甲酰胺、食品級碳酸氫銨、草酸中的至少一種。其中,食品級碳酸氫銨也 稱食用級碳酸氫銨,與工業(yè)級碳酸氫銨相區(qū)別。雖然工業(yè)級碳酸氫銨也有發(fā)孔的作用,但是 它可能會含有對健康有害的雜質(zhì),不宜用作飲用水過濾介質(zhì)的生產(chǎn)原料。
[0033] 在本發(fā)明中,通過上述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā) 孔劑燒結(jié)后形成的網(wǎng)狀結(jié)及電荷性質(zhì),增強了對有機氯的吸附作用。通過這五種原料的相 互配合和相互作用,共同使得對于飲用水中的有機氯的去除率高,效果好。
[0034] 在本發(fā)明中,優(yōu)選還包括累托石粉,所述累托石粉與所述超高分子量聚乙烯粉、活 性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑的重量比為50~100:100~300:50~100:100~ 150:100 ~150:50 ~100,更優(yōu)選為 60 ~90:120 ~280:60 ~90:110 ~140:110 ~ 140:60 ~90 ;最優(yōu)選為 65 ~85:130 ~270:65 ~85:120 ~130:120 ~130 :65 ~85。
[0035] 累托石(K,Na)x{Al2〔AlxSi 4_x01Q〕(ΟΗ)2} · 4H20,是二八面體云母和二八面體蒙皂 石組成的1:1規(guī)則間層礦物,產(chǎn)地不同,其成分稍有不同,我國湖北(鐘祥、隨縣、隆中、南 漳)、廣西(德堡)、湖南等地都有這樣的儲藏,其中,湖北鐘祥二疊系巖石中發(fā)現(xiàn)的累托石 具有較大規(guī)模外,各地累托石礦儲藏量均很小。
[0036] 根據(jù)鐘祥累托石的化學成分計算的呢結(jié)構(gòu)式為:
[0037] 7?母層:(Na0.79K0.39Ca 0.26) h 14A14 [Si6Al2] 8022
[0038] 豕脫石層:(Caa SsNaci. Q2Ka Q1Mgaq3) ?. 61 (Al4. !Fe q. Q9Mgaq7) 4.26 [Si6. A6Al1.54] 8022
[0039] 累托石具有像蒙脫石一樣的陽離子交換性、吸水膨脹性、制漿性等;又有像云母一 樣的耐高溫和光滑等性能。由于累托石晶體結(jié)構(gòu)中的蒙脫石層具有層負電荷,顯示電極性, 使其能吸附各種無機離子、有機極性分子和氣體分子。
[0040] 在本發(fā)明中,所述累托石粉和上述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、 蛭石粉和發(fā)孔劑可以相互配合和相互作用,能顯著提高飲用水中的有機氯的去除率,效果 更好。
[0041] 在本發(fā)明中,優(yōu)選還包括海泡石粉,所述海泡石粉與所述超高分子量聚乙烯粉、 活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑的重量比優(yōu)選為80~150:100~300:50~ 100:100 ~150:100 ~150:50 ~100 ;更優(yōu)選為 90 ~140:120 ~280:60 ~90:110 ~ 140:110 ~140:60 ~90 ;最優(yōu)選為 100 ~130:130 ~270:65 ~85:120 ~130:120 ~130 : 65 ~85〇
[0042] 在本發(fā)明中,海泡石是一種具層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物。斜方晶系 或單斜晶系,一般呈塊狀、土狀或纖維狀集合體。海泡石按照行程的原因分為熱液型海泡石 和沉積型海泡石兩種類型,通常稱為α-海泡石和β海泡石。熱液型海泡石由熱液直接結(jié) 晶而成或由火山玻璃、含鎂的礦物經(jīng)低溫熱液蝕變而成,常產(chǎn)于富鎂的白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì) 大理巖石中;沉積型海泡石礦床常與碳酸鹽、粘土巖共生,由沉積成巖作用生成。熱液型海 泡石呈長束纖維狀,氧化鎂和二氧化硅含量高,氧化鋁含量低,為富鎂海泡石;沉積型海泡 石呈粘土狀,但在顯微鏡下任然呈纖維狀,氧化鋁含量高,Mg和二氧化硅含量低,為富鋁海 泡石。
[0043] 海泡石具有大的比表面積和孔容積,有貫穿整個結(jié)構(gòu)的通道和孔隙,而且海泡石 表面存在三類活性中心:(1)硅氧四面體層中的氧原子,氧原子提供弱的電荷從而進行對 吸附物的吸附;(2)在邊緣部位與鎂離子配位的水分子,可以與吸附物形成氫鍵;(3)在四 面體表面,Si-o-Si鍵斷裂而產(chǎn)生的Si-OH離子團,通過一個質(zhì)子或一個羥基分子來補償剩 余的電荷,這些離子團沿纖維軸以5埃的間距分布,其數(shù)量取決于纖維的大小和晶體的缺 穴。這些Si-OH離子團可以與被吸附在海泡石外表面上的分子相互作用,還可以與某些有 機試劑形成共價鍵。這些活性中心使得海泡石的吸附性能很好,包括吸附非極性或者弱極 性的有機化合物。
[0044] 在本發(fā)明中,優(yōu)選使用粒徑為18~150 μ m的海泡石粉,更優(yōu)選使用18~100 μ m。 其中粒徑小的海泡石粉比表面積大,更容易發(fā)揮吸附作用。
[0045] 本發(fā)明優(yōu)選將所述海泡石粉活化處理,更優(yōu)選經(jīng)過酸活化。具體為:使用濃度為 0. 1~20%的硫酸在溫度為20~100°C浸泡處理1~15h。
[0046] 在本發(fā)明中,通過上述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉