申请日2015.10.12
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号B01J20/26; C02F1/62; C02F1/28; B01J20/30
摘要
本发明属于环境处理领域，涉及一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，所述的复合聚氨酯泡沫塑料包括下述重量份的成分：聚氨酯泡沫塑料50-80份、硅藻土3-8份、XDA-1大孔吸附树脂4-6份、硅酸铝镁2-5份、CD-180大孔吸附树脂3-5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、羟基磷灰石3-6份。本发明的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法包括球磨、混合、压合等工艺，制备得到的聚氨酯泡沫塑料用于处理工业废水，可显著的降低工业废水中重金属离子的含量，具有成本低、可回收利用，处理效果好的特点。
权利要求书
1.一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的复合聚氨酯泡沫塑料包括下述重量份的成分：
聚氨酯泡沫塑料50-80份、
硅藻土3-8份、
XDA-1大孔吸附树脂4-6份、
硅酸铝镁2-5份、
CD-180大孔吸附树脂3-5份、
羟丙基甲基纤维素2-6份、
羟基磷灰石3-6份。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的复合聚氨酯泡沫塑料包括下述重量份的成分：
聚氨酯泡沫塑料60-70份、
硅藻土4-7份、
XDA-1大孔吸附树脂5-6份、
硅酸铝镁3-4份、
CD-180大孔吸附树脂4-5份、
羟丙基甲基纤维素3-5份、
羟基磷灰石4-5份。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括下述步骤：
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1-22:1，球磨时间为2-5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料50-80份、硅藻土3-8份、XDA-1大孔吸附树脂4-6份、硅酸铝镁2-5份、CD-180大孔吸附树脂3-5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、羟基磷灰石3-6份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为85-95℃，压合压力为16-22MPa，压合时间为2-4h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
4.根据权利要求3所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法步骤(1)中球磨机中球料比为18:1，球磨时间为3h。
5.根据权利要求3所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法步骤(3)中温度为90℃。
6.根据权利要求3所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法步骤(3)中压合压力为19MPa。
7.根据权利要求3所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法步骤(3)中压合时间为3h。
说明书
一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于环境处理领域，涉及一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法，特别是涉及一种用于工业废水处理的聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。
背景技术
重金属废水主要来自矿山坑内排水、选矿厂尾矿排水、废石场淋浸水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水、以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业废水。在环境与人类健康领域,重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。物理吸附法对于吸附重金属有较好的效果，例如矿物材料类吸附剂，具有优良的表面特性和离子吸附与交换性能;
活性污泥吸附剂。在各种不同规模的活性污泥处理单元中,Fe,cu,cr,Ph和Zn有较高的去除率。树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点，主要是由于树脂中含有各种活性基团,能够与重金属离子进行螯合。聚氨酯泡沫塑料在水处理中的应用较多，需要对聚氨酯泡沫塑料进行改性或添加其他吸附成分，可进一步提高聚氨酯泡沫塑料对重金属废水处理的效果。
发明内容
要解决的技术问题：聚氨酯泡沫塑料作为一种简单易得的高分子材料，在环境处理领域中得到了大量的应用，为了提高提高聚氨酯泡沫塑料对工业废水的处理效果，本发明公开了一种用于工业废水处理的聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，降低工业废水中重金属的含量。
技术方案：本发明公开了一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，所述的复合聚氨酯泡沫塑料包括下述重量份的成分：
聚氨酯泡沫塑料50-80份、
硅藻土3-8份、
XDA-1大孔吸附树脂4-6份、
硅酸铝镁2-5份、
CD-180大孔吸附树脂3-5份、
羟丙基甲基纤维素2-6份、
羟基磷灰石3-6份。
优选的，所述的一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料，包括下述重量份的成分：
聚氨酯泡沫塑料60-70份、
硅藻土4-7份、
XDA-1大孔吸附树脂5-6份、
硅酸铝镁3-4份、
CD-180大孔吸附树脂4-5份、
羟丙基甲基纤维素3-5份、
羟基磷灰石4-5份。
所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1-22:1，球磨时间为2-5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料50-80份、硅藻土3-8份、XDA-1大孔吸附树脂4-6份、硅酸铝镁2-5份、CD-180大孔吸附树脂3-5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、羟基磷灰石3-6份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为85-95℃，压合压力为16-22MPa，压合时间为2-4h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
优选的，所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，所述的制备方法步骤(1)中球磨机中球料比为18:1，球磨时间为3h。
优选的，所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，所述的制备方法步骤(3)中温度为90℃。
优选的，所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，所述的制备方法步骤(3)中压合压力为19MPa。
优选的，所述的一种用于工业废水的复合聚氨酯泡沫塑料的制备方法，所述的制备方法步骤(3)中压合时间为3h。
有益效果：本发明的制备方法通过对单一的聚氨酯泡沫塑料成分进行结合其他功能性吸附材料，有效的提高了制备的复合聚氨酯泡沫塑料对工业废水中重金属的吸附效率，加入的吸附材料对提高其吸附率帮助较大，多种吸附材料发挥了协同增效作用，吸附率显著地高于单一的吸附材料。
具体实施方式
实施例1
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1，球磨时间为5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料80份、硅藻土3份、XDA-1大孔吸附树脂6份、硅酸铝镁2份、CD-180大孔吸附树脂3份、羟丙基甲基纤维素6份、羟基磷灰石3份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为95℃，压合压力为22MPa，压合时间为2h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
实施例2
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为22:1，球磨时间为2h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料50份、硅藻土8份、XDA-1大孔吸附树脂4份、硅酸铝镁5份、CD-180大孔吸附树脂5份、羟丙基甲基纤维素2份、羟基磷灰石6份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为85℃，压合压力为16MPa，压合时间为4h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
实施例3
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1，球磨时间为5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料70份、硅藻土4份、XDA-1大孔吸附树脂5份、硅酸铝镁3份、CD-180大孔吸附树脂4份、羟丙基甲基纤维素5份、羟基磷灰石4份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为95℃，压合压力为22MPa，压合时间为2h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
实施例4
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为22:1，球磨时间为2h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料60份、硅藻土7份、XDA-1大孔吸附树脂6份、硅酸铝镁4份、CD-180大孔吸附树脂5份、羟丙基甲基纤维素3份、羟基磷灰石5份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为85℃，压合压力为16MPa，压合时间为4h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
实施例5
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为18:1，球磨时间为3h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料65份、硅藻土5份、XDA-1大孔吸附树脂6份、硅酸铝镁3份、CD-180大孔吸附树脂4份、羟丙基甲基纤维素4份、羟基磷灰石5份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为90℃，压合压力为19MPa，压合时间为3h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
对比例1
(1)取硅藻土，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1，球磨时间为5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料80份、硅藻土3份、XDA-1大孔吸附树脂6份、CD-180大孔吸附树脂3份、羟丙基甲基纤维素6份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为95℃，压合压力为22MPa，压合时间为2h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
对比例2
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1，球磨时间为5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料80份、硅藻土3份、硅酸铝镁2份、CD-180大孔吸附树脂3份、羟丙基甲基纤维素6份、羟基磷灰石3份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为95℃，压合压力为22MPa，压合时间为2h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
对比例3
(1)分别取硅藻土、硅酸铝镁和羟基磷灰石，将上述的成分投入到球磨机中，将球磨机启动，球磨机中球料比为14:1，球磨时间为5h;
(2)按重量分别取聚氨酯泡沫塑料80份、硅藻土3份、硅酸铝镁2份、羟丙基甲基纤维素6份、羟基磷灰石3份，将上述的成分进行混合，混合均匀;
(3)将步骤(2)混合均匀后的材料进行高温压合，温度为95℃，压合压力为22MPa，压合时间为2h，压合后，为用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料。
取工业废水，工业废水中Ag离子含量为136mg/L，Hg离子含量为115mg/L，Ni离子含量为96mg/L，将实施例1至5和对比例1至3的聚氨酯泡沫塑料切成立方体，每个立方体的体积为1cm3，向工业废水中加入切割后的聚氨酯泡沫塑料立方体小块，加入重量为工业废水重量的2wt%，搅拌2h，测定工业废水中的重金属含量，处理后的结果如下：
Ag离子含量(mg/L) Hg离子含量(mg/L) Ni离子含量(mg/L) 实施例1 84 72 64 实施例2 84 74 59 实施例3 78 63 51 实施例4 75 69 49 实施例5 69 56 44
对比例的结果如下：
Ag离子含量(mg/L) Hg离子含量(mg/L) Ni离子含量(mg/L) 对比例1 99 87 75 对比例2 95 93 73 对比例3 109 98 83。