一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)的固化穩(wěn)定化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及硬脂酸和硅烷偶聯(lián)劑KH570的一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)與城市化的發(fā)展，大氣污染、水污染、土壤污染等的污染物與污染種類越來(lái)越復(fù)雜。由于污染物的迀移和轉(zhuǎn)化作用，大氣和水中的污染物會(huì)轉(zhuǎn)移到土壤中，土壤中的污染物同理也會(huì)污染大氣、地表水和地下水，引發(fā)二次污染。
[0003]有毒有害物質(zhì)如重金屬和有機(jī)物積累過(guò)多而污染的土壤，其功能將下降或喪失，農(nóng)作物將減量減產(chǎn)乃至不產(chǎn)，土壤中的污染物也可通過(guò)大氣、水、農(nóng)作物以及食物鏈直接或間接地危害人體健康，嚴(yán)重影響生態(tài)平衡。我國(guó)人均耕地面積小，土壤污染問(wèn)題也就更加亟待解決。
[0004]近些年來(lái)，我國(guó)土壤重金屬污染仍然嚴(yán)重，而毒性有機(jī)物污染也在加重，土壤污染的形式嚴(yán)峻。毒性有機(jī)污染物主要包括酚類、氰化物、石油、有機(jī)農(nóng)藥、合成洗滌劑等。固化/穩(wěn)定化技術(shù)是目前污染土壤修復(fù)應(yīng)用最多的技術(shù)，是工業(yè)危險(xiǎn)廢物處理處置中的重要環(huán)節(jié)?；@區(qū)和化工事故現(xiàn)場(chǎng)的土壤中的以非水相液體(Non Aqueous Phase Liquid，NAPL)形式存在的高濃度毒性有機(jī)物尤其需要進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理?；谑业墓袒?穩(wěn)定化技術(shù)是指單獨(dú)使用石灰或利用石灰混合物為作為固化劑處理污染物的技術(shù)。該技術(shù)具有成本低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因此目前較廣泛地應(yīng)用于處理污染土壤。采用石灰等低廉的材料對(duì)污染土壤殘?jiān)M(jìn)行處理是一種安全有效且經(jīng)濟(jì)的處理方法。
[0005]但是傳統(tǒng)的基于石灰的固化/穩(wěn)定化技術(shù)主要針對(duì)的目標(biāo)污染物是重金屬，應(yīng)用于毒性有機(jī)物時(shí)，由于有機(jī)物大多為非極性難與無(wú)機(jī)固化劑緊密結(jié)合、土壤中含水率高會(huì)使固化劑失活而影響固化穩(wěn)定化，存在固定能力較弱、有機(jī)物易揮發(fā)和溶出等缺陷。而在固化/穩(wěn)定化中發(fā)揮作用的主要活性成分是氧化鈣，因此將親水的氧化鈣進(jìn)行疏水改性從而能更好地固定住有機(jī)污染物是一個(gè)值得研宄的方向。公開號(hào)為CN101805002A的發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)枮?01010149541.2，名稱為一種表面改性氧化鈣的制備方法，涉及一種鹵代烴表面改性氧化鈣的方法；公開號(hào)為CN103433014A的發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)枮?01310396878.7，名稱為烷氧基表面改性氧化鈣固體超強(qiáng)堿的制備方法，涉及一種脂肪醇表面改性氧化鈣的方法，但兩種方法都需要加熱，且反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、效率較低，所用的改性劑和有機(jī)溶劑也大多具有一定的毒性，有的甚至?xí)?duì)環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供了一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法，采用了相對(duì)環(huán)保的改性劑和有機(jī)溶劑，提高氧化鈣的疏水性，以提高其對(duì)土壤中毒性有機(jī)物的固化穩(wěn)定化處理效果，避免二次污染，具有簡(jiǎn)單高效、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法，包括如下步驟:
[0009](I)將改性劑與有機(jī)溶劑按比例攪拌均勻，所述的改性劑為硬脂酸或硅烷偶聯(lián)劑KH570中的一種，與改性劑對(duì)應(yīng)使用的有機(jī)溶劑分別為酮類和醇類，改性劑為硬脂酸時(shí)與有機(jī)溶劑酮類的比例為(10_15g):1L，改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570時(shí)與有機(jī)溶劑醇類的比例為(4-5mL):1L ；
[0010](2)在步驟(I)產(chǎn)物中加入氧化鈣，在常溫下攪拌反應(yīng)30-60分鐘，硬脂酸與氧化鈣的質(zhì)量比在5% -10%之間，硅烷偶聯(lián)劑KH570與氧化鈣的液固比在0.005-0.02mL/g之間；
[0011](3)對(duì)懸濁反應(yīng)液進(jìn)行固液分離；
[0012](4)取固相即改性氧化鈣烘干，即得到成品疏水改性氧化鈣。
[0013]所述的步驟(3)固液分離時(shí)，若用膜過(guò)濾實(shí)現(xiàn)固液分離則需要用有機(jī)濾膜。
[0014]改性后的氧化鈣粒徑變小且粒度更均一，團(tuán)聚凝結(jié)作用減小，在正己烷和水的分散性實(shí)驗(yàn)中在有機(jī)相中分散較好而在水中基本不分散，壓片后所測(cè)接觸角大于90°，疏水改性效果較好。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步敘述。
[0016]實(shí)施例一
[0017]一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法，步驟如下:
[0018](I)將改性劑硬脂酸與有機(jī)溶劑丙酮按1g:1L的比例混合攪拌均勻，
[0019](2)按硬脂酸與氧化鈣的質(zhì)量比為5%加入氧化鈣，在常溫下攪拌混合均勻，反應(yīng)30分鐘，
[0020](3)將懸濁反應(yīng)液用有機(jī)濾膜抽濾，并用有機(jī)溶劑丙酮洗滌，得到固態(tài)的產(chǎn)物即改性氧化鈣，
[0021](4)將得到的改性氧化鈣烘干，即得到成品疏水改性氧化鈣。
[0022]所得的改性后的氧化鈣為白色蓬松狀粉末，粒徑變小且粒度更均一，在有機(jī)相中分散較好而在水中基本不分散，壓片后所測(cè)接觸角為93.6°。
[0023]實(shí)施例二
[0024]一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法，步驟如下:
[0025](I)將改性劑硬脂酸與有機(jī)溶劑丙酮15g:1L的比例混合攪拌均勻，
[0026](2)按硬脂酸與氧化鈣的質(zhì)量比為5%加入氧化鈣，在常溫下攪拌混合均勻，反應(yīng)40分鐘，
[0027](3)將懸濁反應(yīng)液用有機(jī)濾膜抽濾，并用有機(jī)溶劑丙酮洗滌，得到固態(tài)的產(chǎn)物即改性氧化鈣，
[0028](4)，將得到的改性氧化鈣烘干，即得到成品疏水改性氧化鈣。
[0029]所得的改性后的氧化鈣為白色蓬松狀粉末，粒徑變小且粒度更均一，在有機(jī)相中分散較好而在水中基本不分散，壓片后所測(cè)接觸角為93.7°。
[0030]實(shí)施例三
[0031 ] 一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法，步驟如下:
[0032](I)將改性劑硬脂酸與有機(jī)溶劑丙酮13g:1L的比例混合攪拌均勻，
[0033](2)按硬脂酸與氧化鈣的質(zhì)量比為5%加入氧化鈣，在常溫下攪拌混合均勻，反應(yīng)60分鐘，
[0034](3)將懸濁反應(yīng)液用有機(jī)濾膜抽濾，并用有機(jī)溶劑丙酮洗滌，得到固態(tài)的產(chǎn)物即改性氧化鈣，
[0035](4)將得到的改性氧化鈣烘干，即得到成品疏水改性氧化鈣。
[0036]所得的改性后的氧化鈣為白色蓬松狀粉末，粒徑變小且粒度更均一，在有機(jī)相中分散較好而在水中基本不分散，壓片后所測(cè)接觸角為94.6°。
[0037]實(shí)施例四
[0038]一種表面疏水改性氧化鈣的制備方法，步驟如下:
[0039](I)將改性劑硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ570(γ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)與有機(jī)溶劑乙醇按4mL