一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑及其應用方法，屬于高分子材料的加工技術領域；高分子凝膠吸附劑由高分子凝膠材料10~300份、中和劑400~900份、顯色試劑1~10份、抗結劑10~100份組成；當發生酸堿廢液泄漏時，在酸堿廢液的四周和表面傾撒高分子凝膠吸附劑，實現防止擴散功能，然后根據高分子凝膠吸附材料含有的PH顯示劑的顏色指示，快捷判斷中和及吸附進展的狀態，將已經達到PH中性，并吸附形成固態的殘渣固體收集后妥善處理；與單純使用無機礦物吸附材料相比，本發明采用高分子凝膠吸附材料，混合適當比例的中和劑，大大提高高分子凝膠材料的吸水效率，減少吸附用量，同時中和劑的使用也可降低化學品的腐蝕性，減輕在場救援人員的風險。
【專利說明】
一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑及其制備方法，屬于高分子材料加工技術領域。【背景技術】
[0002]危險化學品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質，對人體、設施、環境具有危害的劇毒化學品和其他化學品。
[0003]化學危險品泄漏會給環境及生命財產帶來極大的危害。特別是強腐蝕性酸堿，因其在工業企業，科研實驗場所的廣泛應用，其泄漏更為頻繁，強酸和強堿泄漏引發的嚴重事故時有發生。
[0004]針對化學危險品泄漏的處置，一條基本原則就是將劇毒、有毒、有害的危險化學品盡可能處理成無毒、無害或毒性較低、危害較小的物質，避免造成二次污染，盡量減少和降低危險化學品泄漏事故所造成的危害的損失。可通過物理的(如回收、收集、吸附)、化學的 (如中和反應、氧化還原反應、沉淀)等多種方法，進行處置。
[0005]針對化學危險品泄露的風險，人們也針對性的發明了一些吸附材料，用于泄露發生時的緊急搶險。這些吸附材料以無機礦物材料為主，如二氧化硅、膨潤土、海泡石等等，利用這些無機材料本身具有的吸收特性，吸收液體并固定化在吸附材料內部，以達到控制泄漏進一步擴散的目的。
[0006]但這些無機礦物材料的吸水量只占本體重量的幾倍以內，存在吸水效率低的缺點，造成現場使用量高，增加了固廢處理工作量和處理費用。
[0007]無機礦物材料的這個缺點極大地限制了其在處理強酸或強堿泄漏時的應用。然而另一方面，有機吸附材料如高分子凝膠，因其在強酸或強堿環境中分子鏈無法充分延展，失去了吸附的功能，在處理強酸或強堿泄漏時也難以發揮作用。
[0008]因而，如何選擇高效的吸附材料并應用到強酸和強堿的環境引起了研究人員的濃厚興趣。
[0009]中國發明“剩余活性污泥制備化學品泄漏事故吸附劑的方法”，申請號 201510670123.0公開了一種采用剩余活性污泥制備化學品吸附劑的方法；中國發明“含油污泥制備化學品泄漏事故吸附劑的方法”，申請號201510370433.2公開了一種采用含油污泥制備化學品吸附劑的方法，將高分子凝膠材料用于危險化學品吸附劑還未見報道。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種基于高分子凝膠材料，輔以中和材料和顯色試劑的化學危險品吸附劑及制備方法，該化學危險品吸附劑在強酸和強堿的環境下仍可以有效吸附化學泄漏，同時用量少于無機礦物吸附材料，而達到現場高效控制化學危害的目的。
[0011]為實現上述發明的目的，本發明采取的技術方案如下:一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，由如下組分組成:高分子凝膠材料10?300份、中和劑400?900份、顯色試劑1?10份、抗結劑1(M00份。
[0012]所述高分子凝膠材料是:交聯聚丙烯酰胺、交聯聚丙烯酸、海藻酸鈣凝膠或交聯聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種的組合。
[0013]所述中和劑根據需要吸附的酸性或者堿性的化學原料，對于泄露的酸性化學品中和劑為碳酸氫鈉、碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁或檸檬酸鈉中的一種或幾種的組合;對于泄露的堿性化學品中和劑為碳酸氫鈉、氫氧化鋁、硼酸或檸檬酸中的一種或幾種的組合。
[0014]所述顯色試劑包括溴百里酚藍、百里酚藍、甲基橙、甲基紅或酚酞中的一種或幾種的組合。
[0015]所述抗結劑為石英砂。
[0016]本發明所使用的中和劑可配合高分子凝膠材料，在吸附前對被吸附液體進行中和處理，使其PH值變化至4?10，優化條件到達6?9之間，在此區間，高分子凝膠材料可以最大程度的發揮其優異的吸附效率;顯色試劑用于實時指示被吸收泄露化學品的PH值，指導施救者調整吸附材料的用量。
[0017]本發明還提供了一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑的制備方法，包括如下步驟:將高分子凝膠材料、中和劑、顯色試劑、抗結劑按比例用天平準確稱量，機械混合攪拌均勻置于容器中備用。
[0018]本發明基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑的處理方式，是在泄漏的酸堿廢液周圍及表面傾撒高分子凝膠吸附材料，然后該材料含有的PH指示劑的顯示判斷中和進程，收集固體殘渣，具體步驟如下:1.制備本發明的基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑備用；2.當發生酸堿廢液泄漏時，在酸堿廢液的四周和表面傾撒高分子凝膠吸附材料，實現防止擴散功能；3.根據高分子凝膠吸附材料含有的PH顯示劑的顏色指示，快捷判斷中和及吸附進展的狀態；4.將已經達到PH中性，并吸附形成固態的殘渣固體收集后妥善處理。
[0019]本發明的有益效果是:與單純使用無機礦物吸附材料相比，本發明采用高分子凝膠吸附材料，通過混合適當比例的中和劑可以大大提高高分子凝膠材料的吸水效率，減少吸附用量;同時中和劑的使用也可降低化學品的腐蝕性，減輕在場救援人員的風險。【具體實施方式】
[0020]下面通過實例對本發明做進一步詳細說明，這些實例僅用來說明本發明，并不限制本發明的范圍。
[0021]本發明所選用原料均為市售化學原料，在以下實施例中，分別選用體積濃度為37% 的鹽酸溶液l〇ml和體積濃度為1N的氫氧化鈉溶液10ml作為吸附對象，進行吸附量的檢測。
[0022]對照組選用二氧化硅微粒(100目)作為無機礦物吸附材進行了同等條件的酸性和堿性液體吸附量的檢測，得到數據是:l〇ml鹽酸溶液(37% v/w)，吸附用量為29克；10ml氫氧化鈉溶液(IN v/w)，吸附用量為22.84克。[〇〇23] 實施例1一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，將交聯聚丙烯酰胺100份、碳酸氫鈉500份、碳酸鈣300份、百里酚藍3份、甲基紅1份、石英砂96份按比例用天平準確稱量，機械混合攪拌均勻置于容器中備用。進行吸附量的檢測，測得l〇ml鹽酸溶液(37% v/w)吸附用量為:19克，溶液PH值為:7.2。[〇〇24] 實施例2一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，將交聯聚丙烯酸250份、碳酸氫鈉260 氫氧化鎂400份、溴百里酚藍2份、甲基橙2份、石英砂86份按比例用天平準確稱量，機械混合攪拌均勻置于容器中備用。進行吸附量的檢測，測得l〇ml鹽酸溶液(37% v/w)吸附用量為: 16克，溶液?11值為:7.1。[〇〇25] 實施例3一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，將交聯聚丙烯酸150份、氫氧化鋁300 份、硼酸470份、百里酚藍2份、甲基橙2份、石英砂76份按比例用天平準確稱量，機械混合攪拌均勻置于容器中備用。進行吸附量的檢測，測得l〇ml氫氧化鈉溶液(IN v/w)吸附用量為: 9克，溶液PH值為:7.6。
[0026] 實施例4一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，將交聯聚丙烯酰胺120份、氫氧化鋁 300份、檸檬酸500份、百里酚藍2份、甲基橙2份、石英砂76份按比例用天平準確稱量，機械混合攪拌均勻置于容器中備用。進行吸附量的檢測，測得l〇ml氫氧化鈉溶液(IN v/w)吸附用量為:7.5克，溶液PH值為:7.3。
【主權項】
1.一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，其特征在于:由如下組分制成:高分 子凝膠材料10?300份、中和劑400?900份、顯色試劑1?10份、抗結劑10?100份。2.根據權利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，其特征在于:所 述高分子凝膠材料是:交聯聚丙烯酰胺、交聯聚丙烯酸、海藻酸鈣凝膠或交聯聚乙烯吡咯烷 酮中的一種或幾種的組合。3.根據權利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，其特征在于:所 述中和劑根據需要吸附的是酸性或者堿性的化學原料選擇，酸性化學品中和劑為碳酸氫 鈉、碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁或檸檬酸鈉中的一種或幾種的組合;堿性化學品中和劑為 碳酸氫鈉、氫氧化鋁、硼酸或檸檬酸中的一種或幾種的組合。4.根據權利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，其特征在于:所 述顯色試劑包括溴百里酚藍、百里酚藍、甲基橙、甲基紅或酚酞中的一種或幾種的組合。5.根據權利要求1所述一種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑，其特征在于:所 述抗結劑為石英砂。6.—種基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑的應用方法，其特征在于:包括如下 步驟:(1)將高分子凝膠材料、中和劑、顯色試劑、抗結劑按比例用天平準確稱量，機械混合攪 拌均勻置于容器中，制備得到基于高分子凝膠材料的危險化學品吸附劑；(2)當發生酸堿廢液泄漏時，在酸堿廢液的四周和表面傾撒高分子凝膠吸附材料，實現 防止擴散功能；(3)根據高分子凝膠吸附材料含有的PH顯示劑的顏色指示，快捷判斷中和及吸附進展 的狀態；(4)將已經達到PH中性，并吸附形成固態的殘渣固體收集后妥善處理。
【文檔編號】B01J20/30GK106000358SQ201610501854
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】楊東生, 馮煒, 虞鈐, 趙亞平, 孟凡欣
【申請人】吉林大學珠海學院