專利名稱：一種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的方法
技術領域：
本發明涉及吸附材料制備技術領域，特別涉及一種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶 瓷吸附材料的方法，該吸附材料可以廣泛應用在氣體和污水等凈化領域。
背景技術：
凹凸棒石粘土又名坡縷石或坡縷縞石，是一種鏈層狀含水富鎂的具有納米通道結 構的天然納米礦物材料。其具有比表面積大、離子交換性、較好的化學穩定性、高吸水性、 強吸附脫色性等物化特性，被廣泛用作吸附劑、催化劑載體和抗菌劑載體等。幾十年來，凹 凸棒石粘土已在石油、化工、日用化工、精細化工、食品加工等領域得到了應用，因此被譽為 “千種用土、萬土之王”。以凹凸棒石粘土制成的顆粒凈化材料可高效吸附大氣中的有機磷、硫化氫、氣態 苯類和醇類等小分子有害物質，與活性炭等吸附材料相比，其具有吸附效率高、成本低、生 產工藝簡單、不產生二次污染等特點。中國發明專利CN 1394664A公開了一種80%凹凸棒 為主料，6 %的錳礦石，5 %的碳酸鈉，3 %的鈦白粉和6 %的已發泡的珍珠巖粉混合加工而 成的圓球濾料，其可以用于溫度不高于400°C的各種液體和氣體凈化過濾料，克服了一般 陶瓷濾料孔隙率小、比表面積低、截污能力差、適應范圍小和無脫色能力等問題。該凹凸棒 圓球濾料對污水的凈化效果較好。中國發明專利CN 1593743A公開一種以凹凸棒石粘土 為原料，經酸化處理后烘干，再添加稻谷殼共同磨粉、造粒和焙燒制的凹凸棒顆粒吸附過濾 劑。其具有顆粒表面粗糙堅硬、比表面積大、吸附脫色性能好、過濾截污能力強和壽命長的 優點，適用于凈化和城市河道的污水處理。以上兩發明專利只涉及了對污水的凈化，而對氣 體小分子污染物的吸附凈化涉及的較少。中國發明專利CN 1597088A公開了一種凹凸棒石粘土脫硫吸附催化劑的制備。其 以凹凸棒石粘土為原料，加入復合鐵、軟錳礦和水進行攪拌，然后擠壓成型，再進行焙燒活 化制得成品。可將2500ppm的硫化氫吸附脫出到5ppm以下，表現出優良的凈化效果，但并 未涉及NOx、VOCs、朋3和S02等有害氣體的凈化。中國發明專利CN 101288847A利用天然 凹凸棒石粘土為載體負載4 30wt%氧化銅的一氧化碳催化氧化催化劑，可在120°C的條 件下，將空氣中10% C0(體積比)完全催化氧化為C02。但其使用溫度較高，不適用于常溫 催化凈化C0，限制了其更為廣泛的應用。
發明內容
本發明提供一種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的方法，可對NOx、 VOCs、NH3、H2S和so2等有害氣體高效的吸附凈化，同時具有機械強度高、氣阻小、孔隙率和 比表面積大、吸附容量大、穩定性好、成本低可重復再生使用等優點。為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案—種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的方法，在凹凸棒石粘土中添加塑 化劑和水后，經混合、揉團、擠壓成型，然后經陳化、烘干和焙燒工序制得成品。
其中，凹凸棒石粘土是經過酸化處理，其顆粒為100 1000目的粉體。其中，配料按照重量百分比的組成為88 52%的凹凸棒石粘土，2 18%的塑化 劑和10 30%的水。其中，所述塑化劑包括淀粉、阿拉伯樹膠、桐油、石蠟、甘油、糊精、聚乙烯醇、甲基 纖維素、酚醛樹脂的一種或幾種組成。其中，所述凹凸棒石粘土、塑化劑和水用攪拌機混合均勻放置5 48小時后再揉團。其中，所述擠壓成型工藝為在低壓3 5MPa保壓1 10分鐘，最高成型壓力 10 40MPa下連續擠壓成型。其中，所述陳化時間為24 72小時。其中，在50 150°C下烘干6 24小時，烘干后的水分應< 3%。其中，在200 1300°C下焙燒2 10小時；其中，所述蜂窩陶瓷吸附材料的成品為50 400孔/平方英寸，外形尺寸為長， 50mm 200mm ；寬，50mm 200mm ；高，50mm 1000mm。通過以上技術方案可以看出，本發明提供的利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附 材料的方法，將在凹凸棒石粘土中添加塑化劑和水后，經混合、揉團、擠壓成型，然后經陳 化、烘干和焙燒工序制得成品。可對N0x、V0CS、NH3、H2S和so2等有害氣體高效的吸附凈化， 同時具有機械強度高、氣阻小、孔隙率和比表面積大、吸附容量大、穩定性好、成本低可重復 再生使用等優點。特別是當N0x、V0CS、NH3、H2S和S02等氣體污染物在空氣中的含量為1 2000ppm時，該蜂窩陶瓷吸附材料表現出良好的吸附凈化性能。
具體實施例方式為了更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖詳細描述本發明提供的實施 例。本發明提供的利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的方法，將在凹凸棒石粘 土中添加塑化劑和水后，經混合、揉團、擠壓成型，然后經陳化、烘干和焙燒工序制得成品。 可對NOx、VOCs、NH3、H2S和S02等有害氣體高效的吸附凈化，同時具有機械強度高、氣阻小、 孔隙率和比表面積大、吸附容量大、穩定性好、成本低可重復再生使用等優點。如
圖1所示， 該方法具體包括步驟101、配料(重量百分比)，將62%經酸化干燥后的200 300目凹凸棒石粘土、 18%的塑化劑和20%的水在攪拌機中進行充分混合放置6小時后揉團制成坯料；102、將步驟101中制成的坯料轉移至擠壓成型機中進行擠出成型，在低壓3MPa保 壓3分鐘后，再升壓至25MPa下連續擠壓成型為坯塊；103、將步驟102中擠出成型的坯塊放置室溫下陳化48小時；104、將陳化好的坯塊放置鼓風干燥箱中進行干燥，條件為50°C下烘干3小時， 70°C下烘干2小時，90°C下烘干2小時，110°C下烘干3小時，最終使水分< 3% ；105、將烘干的坯塊移至馬弗爐中進行焙燒工序，條件為升溫速率為5°C /分鐘， 升至200°C保溫2小時；升溫速率為10°C /分鐘，升至500°C保溫3小時后自然降至室溫后 取出(單位mm) 100X100X100的100孔/平方英寸的凹凸棒石粘土蜂窩陶瓷吸附材料成品。 以上對本發明實施例所提供的一種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的 方法進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施 方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
一種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的方法，其特征在于，在凹凸棒石粘土中添加塑化劑和水后，經混合、揉團、擠壓成型，然后經陳化、烘干和焙燒工序制得成品。
2.如權利要求1所述方法，其特征在于，凹凸棒石粘土是經過酸化處理，其顆粒為 100 1000目的粉體。
3.如權利要求1所述方法，其特征在于，配料按照重量百分比的組成為88 52%的 凹凸棒石粘土，2 18%的塑化劑和10 30%的水。
4.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述塑化劑包括淀粉、阿拉伯樹膠、桐油、石 蠟、甘油、糊精、聚乙烯醇、甲基纖維素、酚醛樹脂的一種或幾種組成。
5.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述凹凸棒石粘土、塑化劑和水用攪拌機混合 均勻放置5 48小時后再揉團。
6.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述擠壓成型工藝為在低壓3 5MPa保壓 1 10分鐘，最高成型壓力10 40MPa下連續擠壓成型。
7.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述陳化時間為24 72小時。
8.如權利要求1所述方法，其特征在于，在50 150°C下烘干6 24小時，烘干后的 水分應< 3%。
9.如權利要求1所述方法，其特征在于，在200 1300°C下焙燒2 10小時；
10.如權利要求1所述方法，其特征在于，成品為50 400孔/平方英寸，外形尺寸為 長，50mm 200mm ；寬，50mm 200mm ；高，50mm 1OOOmm。
全文摘要
本發明提供一種利用凹凸棒石粘土制備蜂窩陶瓷吸附材料的方法，在凹凸棒石粘土中添加塑化劑和水后，經混合、揉團、擠壓成型，然后經陳化、烘干和焙燒工序制得成品。該方法制得的蜂窩陶瓷吸附材料可對NOx、VOCs、NH3、H2S和SO2等有害氣體高效吸附凈化，同時具有機械強度高、氣阻小、孔隙率和比表面積大、吸附容量大、穩定性好、成本低可重復再生使用等優點。
文檔編號B01J20/12GK101987294SQ200910108869
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月4日 優先權日2009年8月4日
發明者張國瑞 申請人:深圳市海仕通投資有限公司