一种用于水质净化的多孔微球及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于水质净化的多孔微球及其制备方法，原料包括50‑60份的硅藻土、15‑30份的凹凸棒粉、10‑15份的锗石粉、1‑3份的碳酸铵和1‑3份的聚乙烯醇水溶液，其制备方法包括硅藻土、凹凸棒粉、锗石粉和碳酸铵的混磨，加入聚乙烯醇水溶液后的混合造粒，挤压成型和逐步升温并保温的焙烧。本发明专利技术提供的用于水质净化的多孔微球可有效吸附水中有害物质，活化水体，有利于人体健康，环保性强，制备工艺简单。

A porous microsphere for water purification and its preparation method

The present invention provides a method for porous microsphere and its preparation method of water purification materials, including 50 60 copies of 30 copies of the 15 diatomite, attapulgite powder, 10 15 germanium powder, 1 3 copies of ammonium carbonate and 1 3 polyvinyl alcohol water solution, the preparation method comprises mixed grinding of diatomaceous earth, attapulgite powder, germanium powder and ammonium carbonate, adding polyvinyl alcohol water solution after mixing granulation, extrusion molding and gradually heating insulation and roasting. The porous microsphere provided for water purification can effectively adsorb harmful substances in water and activate water bodies, which is beneficial to human health, environmental protection and simple preparation process.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水质净化的多孔微球及其制备方法
本专利技术属于新材料
，涉及水质净化材料，具体涉及一种用于水质净化的多孔微球及其制备方法。
技术介绍
目前，我国水污染形势严峻，全国七大江河水系均受到不同程度的污染。水污染不仅给人类的健康带来较大的危害，也使生产饮用水成本大大增加。传统的净水工艺对水中微量有机污染物没有明显的去除效果，还可能使水中残留的对人体有害的氯离子浓度超标，水质毒理学安全性下降，对人体健康进一步造成危害。近年，人们开始研发使用多孔材料进行水质净化，但是现有的多孔净水材料净水效果不好、制备工艺复杂、成本高，难以大规模使用。专利技术专利一种硅藻土基多孔陶瓷微球的制备方法(申请号为201110228418.4)公开了以下步骤：(1)硅藻土中加入添加剂和水，湿法球磨，浆料过筛；所述硅藻土中加入造孔剂，造孔剂的加入量为硅藻土质量的0.1-50％；所述造孔剂选自碳酸钙、炭粉、碳酸氢铵、可溶性淀粉或聚乙二醇中的一种以上；所述添加剂选自六偏磷酸钠、硅酸钠、羧甲基纤维素钠或聚乙烯醇中的一种以上，添加剂的加入量为硅藻土质量的0.1-3％；(2)把浆料喷雾干燥成球；(3)球在900-1300℃烧成，保温时间为0.1-24h，即得硅藻土基多孔陶瓷微球公开了一种硅藻土基多孔陶瓷微球的制备方法。该专利技术以硅藻土为主要原料，通过喷雾干燥制备球形度高(流动性好)、比表面积大、粒径可控的多孔陶瓷微球，可应用于费托合成等浆态床反应的催化剂载体，但是尚未验证是否可用于水质净化领域，且该微球在升至高温下烧结获得，孔径难以控制。因此急需一种可有效吸附水中有害物质，活化水体，有利于人体健康，环保性强，制备工艺简单的用于水质净化的多孔微球及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种可有效吸附水中有害物质，活化水体，有利于人体健康，环保性强，制备工艺简单的用于水质净化的多孔微球及其制备方法。本专利技术提供了如下的技术方案：一种用于水质净化的多孔微球，原料包括硅藻土、凹凸棒粉、锗石粉、碳酸铵和聚乙烯醇水溶液，所述原料的质量份数如下：硅藻土：50-60份；凹凸棒粉：15-30份；锗石粉：10-15份；碳酸铵：1-3份；聚乙烯醇水溶液：1-3份。优选的，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为1％。优选的，所述硅藻土的目数为1000目。优选的，所述凹凸棒粉的目数为1000目。优选的，所述锗石粉的目数为500目。上述一种用于水质净化的多孔微球的制备方法，包括以下步骤：S1：配制质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液；S2：按配方比例称取硅藻土、凹凸棒粉、锗石粉和碳酸铵，然后依次投入含有氧化锆球的混磨罐中进行混磨7-9小时；S3：混磨后加入配方比例的聚乙烯醇水溶液进行混合造粒，采用挤压成型的方式制备出微球体；S4：将S3中获得的微球体置于马弗炉中，以逐步升温和保温的焙烧方式获得成品。优选的，所述S3中微球体的直径为4.5-5.4mm。优选的，所述S3中挤压成型的压力为100MPa，保压时间为10s。优选的，所述S4中的焙烧方式为：以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，并在400℃下保温2h，然后以10℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，并在800℃下保温30mim。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术原料中的硅藻土是一种优质的天然的多孔纳米吸附材料，其化学成分以二氧化硅为主，含有多种人体必需的微量元素，硅藻土的二氧化硅多数是非晶体，可溶性硅酸含量为50-80％，在水中能够形成对人体有益的偏硅酸盐。(2)本专利技术原料中的凹凸棒粉是一种含有镁、铝等元素的多孔纳米吸附材料，在水处理过程中，对水中杂质的吸附能力强，能够循环使用，消耗小，环保性强。(3)本专利技术原料中的锗石粉能够持续释放远红外线，可使水质活化，促进人体吸收，有利于人体健康。(4)本专利技术以硅藻土的二氧化硅形成陶瓷必须的网络骨架，以凹凸棒粉中的镁、铝等成分为网络修饰体，以碳酸铵为多孔剂，焙烧加热时碳酸铵迅速分解，产生大量的气体溢出，从而形成大量孔隙。(5)本专利技术制备出的多孔微球，比表面积大，流动性好，吸附性强，能够除去自来水中的氯离子，从而改变水的pH值，也可过滤水中的各种有害物质，释放多种对人体有益的微量元素。(6)本专利技术的制备工艺简单，易于操作；采用逐步升温和保温的方式进行焙烧，有利于控制孔径，产生孔径均匀的孔隙。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的制备工艺流程图；图2是实施例中的自制净化装置。图中标记为：1、进水口；2、出水口；3、多孔微球。具体实施方式实施例1如图1为一种用于水质净化的多孔微球的制备工艺流程图，具体包括以下步骤：S1：配制质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液；S2：称取1000目的硅藻土500g，1000目的凹凸棒粉300g，500目的锗石粉150g，碳酸铵30g，然后依次投入含有氧化锆球的混磨罐中进行混磨7小时；S3：混磨后加入浓度为1％的聚乙烯醇水溶液20g进行混合造粒，采用挤压成型的方式制备出直径为4.5mm的微球体，其中挤压成型的压力为100MPa，保压时间为10s；S4：将S3中获得的微球体置于马弗炉中，以逐步升温和保温的焙烧方式获得成品，具体焙烧方法为：以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，并在400℃下保温2h，然后以10℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，并在800℃下保温30mim。将本实施例制得的用于水质净化的多孔微球3置于容器中，制成如图2所示的自制净化装置。从某小区取生活饮用水，记为原水样，将原水样从进水口1注入，经多孔微球净化后从出水口2流出，流出的水记为水样1。实施例2如图1为一种用于水质净化的多孔微球的制备工艺流程图，具体包括以下步骤：S1：配制质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液；S2：称取1000目硅藻土550g，1000目凹凸棒粉250g，500目锗石粉150g，碳酸铵25g，然后依次投入含有氧化锆球的混磨罐中进行混磨8小时；S3：混磨后加入浓度为1％的聚乙烯醇水溶液25g进行混合造粒，采用挤压成型的方式制备出直径为5mm的微球体，其中挤压成型的压力为100MPa，保压时间为10s；S4：将S3中获得的微球体置于马弗炉中，以逐步升温和保温的焙烧方式获得成品，具体焙烧方法为：以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，并在400℃下保温2h，然后以10℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，并在800℃下保温30mim。将本实施例制得的用于水质净化的多孔微球3置于容器中，制成如图2所示的自制净化装置。将实施例1中的原水样从进水口1注入，经多孔微球净化后从出水口2流出，流出的水记为水样2。实施例3如图1为一种用于水质净化的多孔微球的制备工艺流程图，具体包括以下步骤：S1：配制质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液；S2：称取1000目硅藻土600g，1000目凹凸棒粉250g，500目锗石粉100g，碳酸铵30g，然后依次投入含有氧化锆球的混磨罐中进行混磨9小时；S3：混磨后加入浓度为1％的聚乙烯醇水溶液20g进行混合造粒，采用挤压成型的方式制备出直径为5.4mm的微球体，其中挤压成型的压力为100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水质净化的多孔微球，其特征在于，原料包括硅藻土、凹凸棒粉、锗石粉、碳酸铵和聚乙烯醇水溶液，所述原料的质量份数如下：硅藻土：50‑60份；凹凸棒粉：15‑30份；锗石粉：10‑15份；碳酸铵：1‑3份；聚乙烯醇水溶液：1‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种用于水质净化的多孔微球，其特征在于，原料包括硅藻土、凹凸棒粉、锗石粉、碳酸铵和聚乙烯醇水溶液，所述原料的质量份数如下：硅藻土：50-60份；凹凸棒粉：15-30份；锗石粉：10-15份；碳酸铵：1-3份；聚乙烯醇水溶液：1-3份。2.根据权利要求1所述的一种用于水质净化的多孔微球，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为1％。3.根据权利要求1所述的一种用于水质净化的多孔微球，其特征在于，所述硅藻土的目数为1000目。4.根据权利要求1所述的一种用于水质净化的多孔微球，其特征在于，所述凹凸棒粉的目数为1000目。5.根据权利要求1所述的一种用于水质净化的多孔微球，其特征在于，所述锗石粉的目数为500目。6.基于权利要求1中一种用于水质净化的多孔微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：配制质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液；S2：按配方比...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦鹏飞，钱岑，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32