一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑制造技術

本發明專利技術公開了一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，用陽離子表面活性劑DTAB改性純化后的滑石粉來制備滑石助濾劑，其中DTAB濃度為0.05mol/L，用量為200mL，改性溫度80℃，改性時間60min，并且與陰離子表面活性劑SDBS改性酸化后的滑石制備助濾劑對比。以過濾速度和濾餅含水率來評價二者對高嶺土懸濁液的助濾效果，前者過濾速度達到4.73mL/(m2·s)，濾餅含水率為38.57%，后者過濾速度為3.14mL/(m2·s)，濾餅含水率為46.12%，利用FTIR和XRD微觀表征后發現經DTAB改性得到的新型滑石助濾劑疏水性強于SDBS改性后的滑石。最終可以判定DTAB改性滑石助濾劑過濾高嶺土懸濁液可行，并且陽離子表面活性劑比陰離子表面活性劑改性滑石助濾高嶺土懸濁液效果更好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種助濾劑，尤其涉及一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑。
技術介紹
如今，工業發展迅速，分離過濾技術的應用也越來越廣泛，絕大多數屬于難過濾物料，這些難過濾物料主要依靠助濾劑來達到理想的過濾效果。目前，常用助濾劑在使用過程中面臨的主要問題有：助濾劑原料品質不達標；原料本身有害；原料制備成本高；生產工藝復雜等。綜上，研發原料的選擇主要依據其在化學組分、理化性質和結構特點等方面與通用助濾劑有相似之處，且避免通用助濾劑出現的缺點，而滑石正是助濾劑研發原料中的最佳選擇。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供了一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，該助濾劑可使濾餅具有良好的滲透性，從而有效提高過濾速度，增加膜通量。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：將不同體積、濃度均為0.05mol/L的兩種表面活性劑（DTAB和SDBS）溶液與5.0000g最適宜條件下制得的微波輔助酸化滑石粉混合，置于電熱套中，在不同溫度下攪拌反應不同時間后，抽濾，得到白色沉淀物，然后將白色沉淀物與300mL蒸餾水混合，在80℃下攪拌1h后，抽濾，洗滌，將得到的固體在90±5℃下干燥，即得到表面改性滑石助濾劑。本專利技術提供的具有以下優點：在過濾過程中，它可使濾餅具有良好的滲透性，從而有效提高過濾速度，增加膜通量；微波輔助酸化制備的滑石吸附劑產品具有吸附功能，能夠截流吸附水中污染物。附圖說明圖1改性滑石助濾劑對高嶺土過濾過程的影響。圖2滑石粉的傅里變換葉變換紅外吸收譜圖。圖3滑石粉的X射線衍射圖：1原滑石粉（最大衍射峰強度16593counts）；2DTAB-滑石粉（最大衍射峰強度28751counts）。圖4滑石粉的X射線衍射譜圖：1原滑石粉（最大衍射峰強度16593counts）；2SDBS-滑石粉（最大衍射峰強度24680counts）。具體實施方式下面結合附圖和實施例對專利技術進一步說明。一．作用機理表面活性劑中的陽離子或陰離子在滑石粉的解理面或端面發生靜電作用。微波輔助酸化滑石粉端面的Si-O-和OH-與表面活性劑中的季銨陽離子主要發生靜電吸引作用，與十二烷基苯磺酸根主要發生靜電排斥作用，DTAB-滑石的疏水性較強，而SDBS-滑石親水性較強。陽離子表面活性劑中的疏水碳鏈無規則的聚集在滑石粉解理面的周圍，使周圍的水分子遠離，這些反應特點都說明改性后的滑石粉顆粒表面的疏水面積增大，這有助于濾餅水分的降低和濾液流動通道的疏通。DTAB改性使滑石粉的粒內孔隙和粒間空隙達到最大，拓寬了滑石粉的通道，使其在過濾過程中濾速相對較快，不僅對高嶺土懸濁液的過濾起到深度效應而且還對其起到一定的吸附作用，過濾后的濾液也比較澄清。陰離子表面活性劑SDBS對滑石粉體有較好的分散作用，使其親水性大大增加，在過濾過程中，此特點不利于濾餅水份大幅度的降低，也不利于疏通濾液流動的通道。所以，SDBS滑石的助濾效果不佳。二．濾液的過濾速度及濾餅含水率計算公式（1）式中，為過濾速度，單位mL/(m2·s)；V為濾液體積，單位mL；F為過濾面積，單位m2；t為過濾時間，單位s。（2）式中，ω為濾餅含水率；m1為表面皿的質量，單位g；m2為濕濾餅和表面皿的質量之和，單位g；m3為干濾餅和表面皿的質量之和，單位g。實施例1所述一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑具體制備過程如下：將不同體積、濃度均為0.05mol/L的兩種表面活性劑（DTAB和SDBS）溶液與5.0000g最適宜條件下制得的微波輔助酸化滑石粉混合，置于電熱套中，在不同溫度下攪拌反應不同時間后，抽濾，得到白色沉淀物，然后將白色沉淀物與300mL蒸餾水混合，在80℃下攪拌1h后，抽濾，洗滌，將得到的固體在90±5℃下干燥，即得到表面改性滑石助濾劑。微觀表征分析圖2是原滑石粉、DTAB-滑石和SDBS-滑石的傅里葉變換紅外吸收光譜圖，酸化后滑石粉經陽離子表面活性劑改性后，可以發現在2930~2850cm-1均出現新峰，這是-CH2-的反對稱伸縮振動和對稱伸縮振動，在1395cm-1附近也出現-CH3-的不對稱變形振動吸收峰，這是因為酸化后的滑石粉端面暴露的活性Si-O-為給電子體，與DTAB中缺電子的H3C(H2C)15N+(CH3)3，使陽離子在改性過程中吸附在滑石粉的端面，但季銨陽離子由于受到與其相連的-CH3的影響，這種靜電作用力不會很強。同時，還會發現DTAB-滑石的層間吸附水（3400cm-1、1628cm-1）的吸收峰面積均減弱，這表明滑石助濾劑表面的疏水性大大增強。酸化后的滑石粉經陰離子表面活性劑改性后，在2930~2850cm-1出現很明顯的新峰，這是-CH2-的反對稱伸縮振動和對稱伸縮振動，在1399cm-1附近也出現-CH3-的不對稱變形振動吸收峰，同時，還會發現SDBS-滑石的層間吸附水（3400cm-1）的吸收峰面積增加，這表明滑石粉表面的親水性增強。如圖3與圖4所示，經過兩步改性后的滑石粉，d(002)和d(110)的晶面間距都稍有減小，晶面間距減小的原因可能是在加熱過程中，陽離子表面活性劑與晶層接觸時，使晶層間的水脫去，導致晶面間距的減小，進而增強了DTAB-滑石助濾劑的疏水性，使其具有良好的助濾效果。經陰離子表面活性劑改性后，滑石粉的雜質衍射峰（白云石和菱鎂礦）明顯減少甚至消失，滑石粉的特征衍射峰強度均有所增強，但是只是增加了滑石粉的純度。助濾高嶺土懸濁液可行性所述的一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，通過公式1，2得，DTAB濃度為0.05mol/L，用量為200mL，改性溫度80℃，改性時間60min，DTAB-滑石助濾劑時的過濾速度為過濾速度為4.73mL/(m2·s)，濾餅含水率為38.57%。所述的一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，應用到過濾高嶺土懸濁液是可行的。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，其特征在于，將滑石粉進行微波輔助酸化后，再由DTAB表面改性制備而成，之后與SDBS表面改性的滑石對比，并進行微觀表征，最終用于過濾高嶺土懸濁液可行。

【技術特征摘要】
1.一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，其特征在于，將滑石粉進行微波輔助酸化后，再由DTAB表面改性制備而成，之后與SDBS表面改性的滑石對比，并進行微觀表征，最終用于過濾高嶺土懸濁液可行。2.根據權利要求書1所述一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑的制備方法，其特征在于，該助濾劑制備步驟為酸化滑石粉微波輔助酸化滑石粉DTAB表面改性酸化滑石粉SDBS表面改性酸化滑石粉微觀表征二者對高嶺土懸濁液過濾對比包裝。3.根據權利要求書1所述一種用于過濾高嶺土懸濁液的DTAB改性滑石助濾劑，其特征在于，助濾劑具體的制備方法為將不同體積、濃度均為0.05mol...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊雙春，郭明哲，潘一，
申請(專利權)人：遼寧石油化工大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21