本發明涉及重金屬處理技術領域，具體是一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料及其制備方法。
背景技術：
科技是一把雙刃劍，21世紀以來科學技術迅猛發展，促進了經濟的發展，提高了人民的生活水平，然而，與此同時，人類也付出了慘重的代價。由于工業“三廢”機動車尾氣的排放、污水灌溉和農藥、除草劑、化肥等的使用以及礦業的發展，嚴重地污染了土壤、水質和大氣。
重金屬污染是對人體健康危害極大的一種污染。目前對于重金屬污水，主要通過化學法、物理吸附法及生物法進行處理，其中物理吸附法因使用方便，處理成本低，應用較為廣泛。
凹凸棒土是較為理想的吸附劑、食品加工助劑和食品添加劑，可取代活性炭。它不僅能脫色，還可除臭除味，除重金屬離子和致癌物質，還具有一定的選擇性，這就為生產提供了便利，它可作冰箱除臭劑、污水處理劑、家用凈水器、油脂精煉脫色劑，效果極為明顯，在醫藥上可作藥物的填料、載體、添加劑、粘結劑。使用凹凸棒土對液體葡萄糖脫色可將由粉末活性炭凈化的十二道工序減少到十道工序，工藝周期縮短50分鐘，對發展生產十分有利。用凹凸棒石粘土凈化的成品糖，其色澤、體態、濃度、還原糖含量、PH值、二氧化硫離子含量、氯根含量、蛋白質含量、熬糖溫度以及鈣鎂離子含量等均達到現行行業標準，節約脫色處理費用60％左右，脫色后的濾餅可作混合飼料，減少了環境污染，達到綜合利用。無論是在吸附過程中，還是在污水處理中，凹凸棒土都可以再生，它耗能少，對環境保護非常有利。
然而在重金屬處理領域，天然的凹凸棒土對重金屬的吸附效果并不理想，若能夠通過對凹凸棒土的改性及原料復配，制作一種基于凹凸棒土的吸附材料，提高其對重金屬的吸附效果，無疑將具有重要的市場價值。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土35-40份、環氧氯丙烷5-9份、硝酸鈉2-5份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸3-7份、鈦酸正丁酯2-5份、氨基三甲叉膦酸1-3份、聚乙烯亞胺5-8份、烷基酚聚氧乙烯醚3-6份。
作為本發明進一步的方案：由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土36-39份、環氧氯丙烷6-8份、硝酸鈉3-4份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸4-6份、鈦酸正丁酯3-4份、氨基三甲叉膦酸1.3-2.6份、聚乙烯亞胺6-7份、烷基酚聚氧乙烯醚4-5份。
作為本發明再進一步的方案：由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土38份、環氧氯丙烷7份、硝酸鈉4份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸5份、鈦酸正丁酯3份、氨基三甲叉膦酸1.8份、聚乙烯亞胺7份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。
所述基于凹凸棒土的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取凹凸棒土，超微粉碎后，過300-400目篩，獲得凹凸棒土微粉；
2)將凹凸棒土微粉置于容器內，加入3-4倍重量的去離子水，攪拌混合2-3h后，靜置1h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得凹凸棒土懸濁液；
3)稱取硝酸鈉和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土懸濁液，在75-80℃下攪拌混合1-2h，獲得混合物A；
4)稱取環氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在75-80℃下攪拌混合1-2h，然后進行超聲波處理30-40min，獲得混合物B；
5)將混合物B真空干燥后，在600-650℃下鍛造處理30-40min，并將獲得的鍛造產物粉碎，過100-200目篩，獲得鍛造粉末；
6)稱取鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺，將鍛造粉末與鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺合并，球磨混合3-5h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
作為本發明進一步的方案：步驟4)中，超聲波處理溫度為65-70℃，超聲波功率為1300W。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明制備的吸附材料對重金屬離子的吸附效果好，其吸附效果優于常規的凹凸棒土。本發明制備的吸附材料使用方便，制造成本低，且生產成本低，能夠大范圍推廣使用，有利于重金屬處理行業的發展。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土35份、環氧氯丙烷5份、硝酸鈉2份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸3份、鈦酸正丁酯2份、氨基三甲叉膦酸1份、聚乙烯亞胺5份、烷基酚聚氧乙烯醚3份。
本實施例中，所述基于凹凸棒土的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取凹凸棒土，超微粉碎后，過300目篩，獲得凹凸棒土微粉；
2)將凹凸棒土微粉置于容器內，加入3倍重量的去離子水，攪拌混合2h后，靜置1h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得凹凸棒土懸濁液；
3)稱取硝酸鈉和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土懸濁液，在75℃下攪拌混合1h，獲得混合物A；
4)稱取環氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在75℃下攪拌混合1h，然后進行超聲波處理30min，獲得混合物B，其中，超聲波處理溫度為65℃，超聲波功率為1300W；
5)將混合物B真空干燥后，在600℃下鍛造處理30min，并將獲得的鍛造產物粉碎，過100目篩，獲得鍛造粉末；
6)稱取鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺，將鍛造粉末與鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺合并，球磨混合3h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實施例2
一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土36份、環氧氯丙烷6份、硝酸鈉3份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸6份、鈦酸正丁酯4份、氨基三甲叉膦酸2.6份、聚乙烯亞胺6份、烷基酚聚氧乙烯醚5份。
本實施例中，所述基于凹凸棒土的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取凹凸棒土，超微粉碎后，過350目篩，獲得凹凸棒土微粉；
2)將凹凸棒土微粉置于容器內，加入4倍重量的去離子水，攪拌混合2h后，靜置1h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得凹凸棒土懸濁液；
3)稱取硝酸鈉和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土懸濁液，在75℃下攪拌混合1h，獲得混合物A；
4)稱取環氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在78℃下攪拌混合1h，然后進行超聲波處理35min，獲得混合物B，其中，超聲波處理溫度為70℃，超聲波功率為1300W；
5)將混合物B真空干燥后，在620℃下鍛造處理33min，并將獲得的鍛造產物粉碎，過150目篩，獲得鍛造粉末；
6)稱取鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺，將鍛造粉末與鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺合并，球磨混合3.5h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實施例3
一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土38份、環氧氯丙烷7份、硝酸鈉4份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸5份、鈦酸正丁酯3份、氨基三甲叉膦酸1.8份、聚乙烯亞胺7份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。
本實施例中，所述基于凹凸棒土的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取凹凸棒土，超微粉碎后，過400目篩，獲得凹凸棒土微粉；
2)將凹凸棒土微粉置于容器內，加入4倍重量的去離子水，攪拌混合2.5h后，靜置1h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得凹凸棒土懸濁液；
3)稱取硝酸鈉和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土懸濁液，在78℃下攪拌混合1.5h，獲得混合物A；
4)稱取環氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在77℃下攪拌混合1.5h，然后進行超聲波處理35min，獲得混合物B，其中，超聲波處理溫度為68℃，超聲波功率為1300W；
5)將混合物B真空干燥后，在630℃下鍛造處理35min，并將獲得的鍛造產物粉碎，過200目篩，獲得鍛造粉末；
6)稱取鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺，將鍛造粉末與鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺合并，球磨混合4h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實施例4
一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土39份、環氧氯丙烷8份、硝酸鈉3份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸4份、鈦酸正丁酯4份、氨基三甲叉膦酸2.6份、聚乙烯亞胺6份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。
本實施例中，所述基于凹凸棒土的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取凹凸棒土，超微粉碎后，過300目篩，獲得凹凸棒土微粉；
2)將凹凸棒土微粉置于容器內，加入3倍重量的去離子水，攪拌混合3h后，靜置1h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得凹凸棒土懸濁液；
3)稱取硝酸鈉和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土懸濁液，在80℃下攪拌混合1h，獲得混合物A；
4)稱取環氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在75℃下攪拌混合2h，然后進行超聲波處理30min，獲得混合物B，其中，超聲波處理溫度為67℃，超聲波功率為1300W；
5)將混合物B真空干燥后，在630℃下鍛造處理40min，并將獲得的鍛造產物粉碎，過100目篩，獲得鍛造粉末；
6)稱取鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺，將鍛造粉末與鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺合并，球磨混合4.5h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
實施例5
一種基于凹凸棒土的重金屬吸附材料，由以下按照重量的原料組成：凹凸棒土40份、環氧氯丙烷9份、硝酸鈉5份、乙二醇二乙醚二胺四乙酸7份、鈦酸正丁酯5份、氨基三甲叉膦酸3份、聚乙烯亞胺8份、烷基酚聚氧乙烯醚6份。
本實施例中，所述基于凹凸棒土的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取凹凸棒土，超微粉碎后，過400目篩，獲得凹凸棒土微粉；
2)將凹凸棒土微粉置于容器內，加入4倍重量的去離子水，攪拌混合3h后，靜置1h，棄去上層清液及下層沉淀，獲得凹凸棒土懸濁液；
3)稱取硝酸鈉和乙二醇二乙醚二胺四乙酸，加入至凹凸棒土懸濁液，在80℃下攪拌混合2h，獲得混合物A；
4)稱取環氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚和氨基三甲叉膦酸，加入至混合物A中，在80℃下攪拌混合2h，然后進行超聲波處理40min，獲得混合物B，其中，超聲波處理溫度為70℃，超聲波功率為1300W；
5)將混合物B真空干燥后，在650℃下鍛造處理40min，并將獲得的鍛造產物粉碎，過200目篩，獲得鍛造粉末；
6)稱取鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺，將鍛造粉末與鈦酸正丁酯和聚乙烯亞胺合并，球磨混合5h，獲得粉料，將粉料造粒即可。
本發明制備的吸附材料對重金屬離子的吸附效果好，其吸附效果優于常規的凹凸棒土。本發明制備的吸附材料使用方便，制造成本低，且生產成本低，能夠大范圍推廣使用，有利于重金屬處理行業的發展。
上面對本發明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。