一种沸石砖的制备工艺

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一种沸石砖的制备工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种沸石吸附剂的制备工艺，具体涉及一种沸石砖的制备工艺。\n背景技术\n[0002] 水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的，它包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分。工业废水主要含重金属离子和有机污染物，为水域的重要污染源，具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，生活污水中含氮、磷、硫和致病细菌。\n[0003] 沸石是一簇呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐晶体的总称，通常为粉末状。沸石硅氧四面体通过桥氧连接，可形成多环结构，并在三维空间上形成形状规则的环状空穴，能+ +\n够吸附和截留不同大小的分子，因此又叫分子筛。沸石的阳离子交换顺序一般为：Cs ＞Rb+ + 2+ + 2+ 2+ + 2+\n＞K ＞NH4 ＞Ba ＞Na ＞Sr ＞Ca ＞Li ＞Mg 。一些常见的有机污染物如酚类、苯胺、苯醌、氨基酸等，也可被沸石吸附。由于沸石具有吸附和阳离子交换等物理化学性能，在水污染控制得到广泛的应用。\n[0004] 沸石处理废水的方法有静态法：在容器中加入一定量的沸石和一定体积的废水，搅拌后，固液分离，得到清洁的水。动态法：将沸石装入中空柱中，将废水从下到上逆流，通过吸附柱，得到洁净的水。由于沸石的粒径较小(一般小于1mm)，用静态法处理废水时，小粒径沸石较难从废水中分离；用动态法处理时，工艺较复杂。\n[0005] 本发明内容为将沸石吸附剂与水泥基材料混合制备成(尺寸大于10cm的沸石砖或各种尺寸和形状的块体，通过沸石块体的吸附、渗透过滤作用实现对废水的净化。处理废水后的沸石砖，可作为强度要求较低的建筑砌砖或直接填埋。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种工艺简单、对沸石吸附剂吸附性能影响小的沸石砖的制备工艺，以克服因粉体状沸石颗粒细小，在污水处理中的应用受到限制的问题。\n[0007] 本发明的原理：水泥基材料具有粘结能力，利用水泥基材料将沸石粘结起来，并对吸附剂的吸附能力影响较小，将沸石砖放于废水中或让废水从其中渗过，以实现废水净化的目的。\n[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种沸石砖的制备工艺，其特征在于工艺过程为：\n[0009] (1)将外加剂加入水中混合均匀成水溶液，外加剂的加入量为水体积的5～10％，水溶液温度为50～80℃；\n[0010] (2)在步骤(1)中的水溶液中加入水泥基材料搅拌均匀，所述水泥基材料与步骤(1)中的水的质量比为1～5∶1；\n[0011] (3)在步骤(2)中加入吸附剂沸石继续搅拌，搅拌均匀后注入模具中，在20～\n100℃、湿度100％条件下养护1天后，将沸石砖从模具中取出，所述水泥基材料与沸石的质量比为0.5～5∶1；\n[0012] (4)将步骤(3)中得到的沸石砖在温度20～100℃、湿度100％条件下养护7～\n28天后即成成品。\n[0013] 上述步骤(1)中的外加剂为松香皂、烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐、羧酸、骨胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白和氧化石蜡皂及其它们的衍生物中的一种或几种。\n[0014] 上述步骤(2)和步骤(3)中所述水泥基材料为各类硅酸盐水泥、铝酸盐水泥或碱矿渣水泥。\n[0015] 上述步骤(2)和步骤(3)中所述搅拌的时间为5～20min。\n[0016] 上述步骤(3)中所述沸石为人工合成沸石或天然沸石，所述沸石为含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜发沸石和丝光沸石中的一种或两种以上的沸石。\n[0017] 本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明工艺简单，制备的沸石砖对沸石的吸附能力影响不大，制备的沸石砖对废水中的重金属离子或有机物有较强的吸附能力，避免了沸石在粉体状态下使用的不便。\n[0018] 下面通过实施例对本发明做进一步的详细描述。\n具体实施方式\n[0019] 实施例1\n[0020] 将1ml外加剂(外加剂为质量比为1∶1的羧酸与氧化石蜡皂的混合物)加入到\n20ml的水中，水溶液温度为50℃，加入100g硅酸盐水泥搅拌5min，加入50g用粉煤灰人工合成的沸石，搅拌20min后，到入Φ50×50mm的模具中，将试样和模具一起在温度为40℃湿度为100％的条件下养护1d，将沸石砖从模具中取出，将沸石砖在温度为40℃湿度为100％的条件下养护7d，得到沸石砖。所述用粉煤灰人工合成的沸石为含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜发沸石和丝光沸石中的一种或两种以上的沸石。\n[0021] 实施例2\n[0022] 将3ml外加剂(外加剂为质量比为1∶1的羧酸与聚丙烯酰胺的混合物)加入到\n40ml的水中，水溶液温度为60℃，加入200g铝酸盐水泥搅拌15min，加入100g天然沸石，搅拌15min后，到入Φ50×50mm的模具中，将试样和模具一起在温度为60℃湿度为100％的条件下养护1d，将沸石砖从模具中取出，将沸石砖在温度为20℃湿度为100％的条件下养护28d，得到沸石砖。所述天然沸石为含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜发沸石和丝光沸石中的一种或两种以上的沸石。\n[0023] 实施例3\n[0024] 将4ml外加剂(外加剂为质量比为1∶1的烷基苯磺酸钠与聚乙烯醇的混合物)加入到40ml的水中，水溶液温度为80℃，加入200g碱矿渣水泥搅拌20min，加入100g天然沸石，搅拌5min后，到入Φ50×50mm的模具中，将试样和模具一起在温度为60℃湿度为\n100％的条件下养护1d，将沸石砖从模具中取出，将沸石砖在温度为20℃湿度为100％的条件下养护18d，得到沸石砖。所述天然沸石为含A型沸石、Y型沸石、X型沸石、P型沸石、ZSM-5沸石、斜发沸石和丝光沸石中的一种或两种以上的沸石。