【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于有害藻華防治領(lǐng)域，具體地說是一種適用于有害藻華治理材料的制備方法。
技術(shù)介紹
1、有害藻華(harmful?algal?blooms，habs)是水環(huán)境中的浮游生物異常增殖或聚集引起的一種生態(tài)異常現(xiàn)象，嚴重危害水生生物甚至人體健康。發(fā)生在海水中由微型生物導致的有害藻華，通常伴隨著海水顏色的改變,以紅色為常見,故也稱之為赤潮。
2、改性粘土法，是我國科學家為克服天然粘土礦物治理有害藻華時存在絮凝能力低、使用量大等缺點，提出的通過表面改性增效粘土治理有害藻華效率的方法。經(jīng)過三十余年的發(fā)展，目前已形成了一套受到國內(nèi)外廣泛認可的、可以對常見有害藻華具有良好去除效果的方法。該方法在國標《赤潮災害處理技術(shù)指南<gbt?30743-2014>》和聯(lián)合國教科文組織-apec聯(lián)合出版的《近岸有害赤潮監(jiān)測與管理對策》中被推薦為赤潮應急處置方法；也是我國沿海13省市赤潮災害應急預案的指導方法，在我國從北到南的20多個水域得到成功應用。
3、改性粘土是該方法治理有害藻華的關(guān)鍵支撐材料。如何增效改性粘土除藻效率、保障其生態(tài)環(huán)境安全性是該方法發(fā)展過程中的重要研究熱點。在已公開的改性粘土制備方法和技術(shù)中，最常用的一類方法是在粘土礦物中引入一些具有優(yōu)良絮凝效能的大分子絮凝劑、表面活性劑等化合物來實現(xiàn)粘土絮凝除藻能力的提高，比如俞志明等(1994)提出在粘土中引入大分子聚羥基氯化鋁，提高了粘土除藻效率近20倍；然而，現(xiàn)有的引入改性劑合成改性粘土方法普遍存在資源利用率低和能耗大，產(chǎn)排廢料、廢水偏多等問題；此外，在改
4、鋁硅酸鹽類粘土礦物在自然界分布極廣，其主要化學組成為al2o3和sio2。其中，al和si又是常見水處理絮凝劑的主要組分。因此，在改性粘土材料制備時或可以利用硅鋁酸鹽礦物固有組分來實現(xiàn)其表面性能改善，充分發(fā)掘其資源利用率。但礦物晶格中al、si穩(wěn)定性高、活性低，如何有效活化礦物晶格元素，使其應用于粘土表面改性，是高效化利用粘土資源制備有害藻華防治材料的研究難點。對此，本研究團隊在cn201810365973.3專利中提出了一種直接活化粘土礦物制備有害藻華防治材料的新方法，開啟了發(fā)掘粘土資源效益、降低環(huán)境影響和生產(chǎn)成本的改性粘土制備方法研究，但該方法尚處于發(fā)展初期，仍存在活化處理效率不夠理想、處理條件較為苛刻、制備產(chǎn)品除藻性能有待進一步提高等問題。現(xiàn)面向有害藻華暴發(fā)規(guī)模加大、頻率增加、致災效應明顯等新趨勢，亟需發(fā)掘粘土礦物高效活化改性的新方法，以推動改性粘土制備工藝及產(chǎn)品性能向綠色、高效的優(yōu)化方向發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有的直接活化粘土制備改性粘土方法在處理效率和除藻效率上存在的不理想問題，本專利技術(shù)目的是提供一種更為高效的改性粘土制備方法。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
3、一種適用于有害藻華治理材料的制備方法，以鋁硅酸鹽類礦物為原料，將其用堿活化助劑處理，而后進行煅燒、酸堿復合活化及基材復加熟化處理，得到對微藻消除能力明顯提升的適用于有害藻華治理材料。
4、所述鋁硅酸鹽類礦物為以al2o3和sio2為主要化學組分的礦物，其中al2o3含量≥20％、sio2含量≤40％。
5、所述鋁硅酸鹽類礦物，是一類以二氧化硅和三氧化鋁為主要化學組分的礦物，常見的有高嶺石、蒙脫石、伊犁石、水云母等及其混合物；其中al2o3含量≥20％、sio2含量≤40％的為佳。
6、所述堿活化助劑為堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、氧化物或鹽中的一種或幾種。
7、所述堿活化助劑處理，是將原料與堿活化助劑控制在質(zhì)量比100：(1-20)，優(yōu)選為(10-40)：1，進行研磨混合。
8、所述煅燒處理是將研磨混合后的粉體置于600～900℃下加熱煅燒0.5-4h，煅燒后加入酸在≥70℃條件下反應0.5-2h；而后調(diào)節(jié)體系ph為2-4；之后，復加原土基材熟化處理，即獲得對典型赤潮微藻具有消除能力明顯提升的有害藻華治理材料。
9、所述調(diào)節(jié)體系ph值后的復加原料基材，是將原料基材按照與焙燒材料質(zhì)量比的(1-6):1(優(yōu)選為(1-3)：1)復加于上述酸堿活化后的混合液中進行熟化處理。
10、所述熟化處理是在50-90℃條件下連續(xù)反應2-24h，在熟化處理后，即獲得對微藻消除能力明顯提升的適用于有害藻華治理材料。
11、本專利技術(shù)的優(yōu)點與積極效果為：
12、本專利技術(shù)以天然粘土礦物為基材，以充分活化粘土礦物資源應用其自身表面改性為目的，創(chuàng)新性的提出在煅燒處理前添加堿助劑進行預活化，之后再進行煅燒、酸堿復合活化、基材復加熟化等處理的活化粘土新方法。添加堿助劑的預活化方法有效激發(fā)了粘土硅鋁資源，進一步增效了粘土表面改性，獲得了一種可高效去除有害藻華的改性粘土材料。在特定堿助劑下匹配混合合適的粘土比例，所獲優(yōu)化制備改性粘土可對我國沿海典型赤潮藻種達到80％-95％的去除效率。同時，本專利技術(shù)解決了直接活化粘土制備改性粘土生產(chǎn)效率不理想、復合加工條件苛刻等問題，所述方法無論是加工過程還是最終產(chǎn)品均符合綠色環(huán)保的發(fā)展要求，是一種生產(chǎn)效率更高、除藻效率更高的改性粘土材料制備方法，具有廣闊的工廠化應用前景。
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1.一種適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：以鋁硅酸鹽類礦物為原料，將其用堿活化助劑處理，而后進行煅燒、酸堿復合活化及基材復加熟化等處理，得到對微藻消除能力明顯提升、適用于有害藻華治理的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述鋁硅酸鹽類礦物為以二氧化硅和三氧化鋁為主要化學組分的礦物，其中Al2O3含量≥20％、SiO2含量≤40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述堿活化助劑為堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、氧化物或鹽中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述用堿活化助劑處理，是將原料與堿活化助劑控制在質(zhì)量比100：(1-20)條件下進行研磨混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述煅燒處理是將研磨混合后的粉體于600～900℃下加熱煅燒0.5-4h，煅燒后加入酸在≥70℃條件下反應0.5-2h；而后調(diào)節(jié)體系pH為2-4；之后，復加原土基材熟化處理，即
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述調(diào)節(jié)體系pH值后的復加原料基材，是將原料基材按照與焙燒材料質(zhì)量比的(1～6):1復加于上述已酸堿活化的混合液中進行熟化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述熟化處理為50-90℃條件下連續(xù)反應2-24h，在熟化處理后，即獲得對微藻消除能力明顯提升的適用于有害藻華治理材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：以鋁硅酸鹽類礦物為原料，將其用堿活化助劑處理，而后進行煅燒、酸堿復合活化及基材復加熟化等處理，得到對微藻消除能力明顯提升、適用于有害藻華治理的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述鋁硅酸鹽類礦物為以二氧化硅和三氧化鋁為主要化學組分的礦物，其中al2o3含量≥20％、sio2含量≤40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述堿活化助劑為堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、氧化物或鹽中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于有害藻華治理材料的制備方法，其特征在于：所述用堿活化助劑處理，是將原料與堿活化助劑控制在質(zhì)量比100：(1-20)條件下進行研磨混合。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹西華，王明嬌，俞志明，宋秀賢，
申請(專利權(quán))人：中國科學院海洋研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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