有天然的大孔。通過(guò)堿的干餾處理，碳材料A具有了介孔和微孔結(jié)構(gòu)。因此獲得的炭材料A具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)。在其中分散凹凸棒土后，吸附性得到增強(qiáng)。凹凸棒土固體堆放在一起，實(shí)際使用過(guò)程中真實(shí)的比表面積降低。碳/凹凸棒土復(fù)合材料中碳起到了骨架和支撐作用，可以提高吸附性能。碳/凹凸棒土復(fù)合材料易于加工成型，可以制成塊狀、片型、膜等材料，便于使用。
[0060]有益效果:
有益效果1:廢物處理-礦物加工一體化。本項(xiàng)發(fā)明將工業(yè)廢物油頁(yè)巖半焦的資源化利用與天然礦物凹凸棒石的處理和改性進(jìn)行有效結(jié)合。通過(guò)將油頁(yè)巖半焦分解為凹凸棒土的分散劑、純化劑、活化劑、改性劑、增白劑，既實(shí)現(xiàn)了對(duì)于工業(yè)廢物的有效處理，同時(shí)又完成了對(duì)于天然礦物的處理和改性。
[0061]有益效果2:就“廢”取材、產(chǎn)品性能優(yōu)異。在油頁(yè)巖半焦處理、凹凸棒土處理、凹凸棒土改性整個(gè)過(guò)程中，除普通酸堿外，沒(méi)有使用其它化學(xué)藥品和試劑！
在工業(yè)廢物和礦物加工過(guò)程中，不使用價(jià)值較高的化學(xué)原料制備功能材料，更有應(yīng)用價(jià)值和產(chǎn)業(yè)化前景。在油頁(yè)巖半焦處理、凹凸棒土處理、凹凸棒土改性整個(gè)過(guò)程中，除普通酸堿外，沒(méi)有使用其它化學(xué)藥品和試劑!尤其是凹凸棒土處理過(guò)程中的分散劑、純化劑、活化劑、改性劑、增白劑全部就“廢”取材。
[0062]有益效果3:1種廢物分解為4種資源，與I種天然礦物衍生為12種產(chǎn)品，而且可以通過(guò)產(chǎn)品之間數(shù)量的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)廢物的充分利用。
[0063]在兩種廢物或天然礦物聯(lián)合使用過(guò)程中，突出的矛盾是各種成分的充分利用問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題是成分難以被完全利用，部分研究?jī)H能利用其中的部分成分，如僅利用油頁(yè)巖半焦中的無(wú)機(jī)成分的Al等成分，對(duì)于其它成分的缺少有效的利用方式。第二個(gè)問(wèn)題是成分?jǐn)?shù)量上難以被完全利用，在多種成分組合利用方面盡管在主要成分都被利用，然而難以對(duì)于成分的數(shù)量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，最終還是導(dǎo)致產(chǎn)生大量的二次廢物。例如一種廢物被處理為A和B，分別另一種物質(zhì)C組合，制備AC和BC，由于物質(zhì)成分和實(shí)際需要處理廢物數(shù)量的限制，S卩A、B、C的數(shù)量是固定的，在實(shí)際處理過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一種或多種成分的剩余，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)于廢物的充分處理。
[0064]本項(xiàng)發(fā)明實(shí)際將工業(yè)廢物油頁(yè)巖半焦分解為A(碳源)、B(鐵源)、C(鋁源)、D(硅源)分別與F (凹凸棒土)可以制備的物質(zhì)是CF (鋁改性)、BF (鐵改性)、DF(硅改性)、⑶F (硅酸鋁改性)XDDF(硅改性后硅酸鋁進(jìn)一步改性)、AF(碳改性)、ACF(碳鋁改性)、ADF(碳鐵改性)。這些改性方式相互組合為充分利用提供廣闊的調(diào)整的空間。
[0065]CF(鋁改性)、DF(硅改性)的調(diào)整可以有效的利用不同比例的硅鋁成分；⑶F(硅酸鋁改性)、CDDF(硅改性后硅酸鋁進(jìn)一步改性)既可以作為調(diào)整硅鋁比例的手段，同時(shí)可以調(diào)整F的用量，而且可以影響到AF(碳改性)的產(chǎn)量;各種成分的組合在此不再贅述，除了多種組合外，每種材料都具有一定的成分調(diào)整空間。
[0066]如果實(shí)際需要處理的油頁(yè)巖半焦廢物量較大，這主要以⑶DF為主，用CF或DF調(diào)整剩余的硅鋁，同時(shí)降低AF中F的含量。如果半焦廢物量較小，這主要以CF和DF為主，同時(shí)降低AF中A的含量。
[0067]因此本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。
[0068]說(shuō)明書
【附圖說(shuō)明】
附圖1:實(shí)施例1以油頁(yè)巖半焦處理和改性凹凸棒土工藝流程示意圖具體實(shí)施例
實(shí)施例1
一種以油頁(yè)巖半焦處理和改性凹凸棒土的方法，由以下步驟組成:
步驟1:NaOH與油頁(yè)巖半焦按照質(zhì)量比為2:1-6:1的比例混合研磨均勻后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下700°C煅燒2h，冷卻至室溫后，在超聲和攪拌條件下，加入質(zhì)量為油頁(yè)巖半焦的10-30倍去離子水，提取30-300min，整個(gè)提取過(guò)程用30%的NaOH溶液控制pH值不低于13，過(guò)濾，應(yīng)用pH值為13的NaOH溶液沖洗剩余固體，洗液的質(zhì)量為油頁(yè)巖半焦的1-5倍，合并洗液和濾液為硅鋁混合堿液，剩余固體進(jìn)一步用去離子水洗至中性；
步驟2:按照每1克油頁(yè)巖半焦加入15mL的比例向過(guò)濾后的物質(zhì)中加入2mo 1/L鹽酸，在超聲和快速攪拌條件下提取10_30min，過(guò)濾，并重復(fù)以上提取一次，合并酸液，調(diào)節(jié)酸液中PH值為-0.15—0.08之間，酸液為酸性鐵溶液B，用去離子水清洗至中性，獲得炭材料A;
步驟3:調(diào)整硅鋁混合堿液的pH值為3.5-1.5，過(guò)濾，得到鋁酸液C;固體在105°C條件下蒸發(fā)溶液，獲得硅溶膠，用去離子水清洗至洗液中檢測(cè)不到氯離子為止;按照物質(zhì)的量比S1: Na=2-6的比例，向硅膠中加入質(zhì)量比為25%Na0H溶液，90 °C水熱Ih，調(diào)整至硅酸鈉質(zhì)量濃度為2-7%，獲得透明水玻璃溶液D;
步驟4:凹凸棒石烘干，粉碎至100-300目；將水玻璃溶液D升溫至60°C，按照S12與凹凸棒土的質(zhì)量比為1: 20-1:4的比例將凹凸棒土加入水玻璃溶液D中，機(jī)械攪拌并超聲波處理l-8h，控制整個(gè)處理過(guò)程中pH值介于10.5-12，靜置0.5-2h，取上層懸浮液，進(jìn)行離心分離，用pH值為11的NaOH溶液超聲清洗，離心分離，再多次用去離子水超聲清洗，至水為中性;冷凍干燥，獲得的固體物質(zhì)為提純分散后的凹凸棒土 E;
步驟5:分散后的5克凹凸棒土 E加入20-50mL酸性鐵溶液B中，30°C攪拌l_2h后，回流2-5h，離心，獲得處理后的溶液G，用去離子水清洗固體物至中性，80 0C干燥12h，300 °C焙燒3h，得到分散活化后的凹凸棒土 F;
步驟6:按照重量比為AlCl3:凹凸棒土為1: 2-1:1的比例，將凹凸棒土F加入鋁酸液C;調(diào)節(jié)pH值為4，攪拌條件下，在l_3h內(nèi)調(diào)整pH值由4到6，攪拌Ih，在l-3h內(nèi)調(diào)整pH值由6到9.5，攪拌I h;離心、清洗，40 0C干燥24-48h，研磨至100目，所獲得的Al (0H) 3/凹凸棒土吸附劑PI;
步驟7:按照重量比為FeCl3:凹凸棒土為1:2-1:1的比例，將凹凸棒土F加入酸性鐵溶液B ；調(diào)節(jié)pH值為4，攪拌條件下，在I _3h內(nèi)調(diào)整pH值由4到7，攪拌Ih，在I _3h內(nèi)調(diào)整pH值由6到
11，攪拌Ih;離心、清洗，40°C干燥24-48h，研磨至100目，所獲得的Fe (OH)3/凹凸棒土吸附劑P2；
步驟8:按照重量比為S12:凹凸棒土1:3-3:1的比例，將凹凸棒土F加入水玻璃溶液D，20 0C超聲0.5-3h，升溫至80 0C，調(diào)整pH值為11后，調(diào)整pH值由11到9的過(guò)程用時(shí)I_2h，熟化I h，調(diào)整pH值由9到6的過(guò)程用時(shí)I _2h，熟化6h，清洗，60 °C干燥12_24h;獲得S i O2/凹凸棒土P3；
步驟9:按照每克凹凸棒土 F加入3-30mL去離子水的比例，將凹凸棒土放于去離子水中超聲0.5-2h，按凹凸棒土比炭材料A質(zhì)量比為10:1-1:10比例加入炭材料A，超聲Ih，攪拌1-3h，過(guò)濾，105°(:干燥3-511，獲得活性炭/凹凸棒土復(fù)合材料?4。
[0069]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于增加:
步驟1:按照重量比為S i O2:凹凸棒土 1:3-3:1的比例，將凹凸棒土F加入水玻璃溶液D，20 °C超聲0.5-3h，升溫至80 0C，調(diào)整pH值為11后，滴加鋁酸液C，并控制整個(gè)滴加過(guò)程pH值介于9到11之間，按照鋁原子和水玻璃溶液D中硅原子物質(zhì)的量之比為1.5-2.2的比例加入鋁酸液C;保溫熟化2h，調(diào)節(jié)體系pH值由9到6，繼續(xù)保溫?cái)嚢?4h，得到硅酸鋁/凹凸棒土復(fù)合材料P5。
[0070]步驟10技術(shù)說(shuō)明:pH值為9時(shí)，鋁的水解產(chǎn)物和硅酸發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鋁，鋁的水解產(chǎn)物和硅酸都具有一定的粘度，容易包裹在凹凸棒土，實(shí)現(xiàn)在凹凸棒土的表面進(jìn)行原位生長(zhǎng)。
[0071]實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同，其不同之處在于增加:
步驟11:按照重量比為S12:凹凸棒土 1:3-3:1的比例，將凹凸棒土F加入水玻璃溶液D，所使用的水玻璃溶液D的體積為Vl，20°C超聲0.5-3h，升溫至80°C，調(diào)整pH值為11后，l_2h調(diào)整pH值由11到9，熟化Ih，l_2h調(diào)整pH值由9到6，按照鋁原子和體積為Vl水玻璃溶液D中硅原子物質(zhì)的量之比為0.5的比例加入鋁酸液C，攪拌lh，調(diào)整pH值為9后，同步滴加水玻璃溶液D和鋁酸液C，并控制整個(gè)滴加過(guò)程pH值介于9到1