一种改性石灰石及其制备方法

一种改性石灰石及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保材料技术领域，具体是改性石灰石及其制备方法。

背景技术

甲醛是一种全身性毒物，它会降低机体各个器官的抗氧化能力，从而导致器官的 氧化损伤，并且浓度越高损伤越严重。室内的甲醛污染主要来源于家具、建筑来源、织物、木 制品填料、化妆品、清洁剂和个人用品等。目前，国内外采取了多种方法来治理室内甲醛的 污染，这些净化技术总结起来主要有：吸附技术、光催化技术、空气负离子技术、化学中和技 术、臭氧氧化技术、生物技术、常温催化氧化技术、材料封闭技术等。这些技术中各有各的优 点，如光催化技术能降解室内甲醛，但由于其在室内，能产生光催化作用的光较少，效果有 限；采用负离子技术和臭氧技术也是不错的方法，但是要使空气中产生合适量的负离子或 臭氧是需要合适的条件的；化学中和技术和常温催化氧化是好的方法，在一般情况下就能 消除甲醛；利用生物技术是一种较好的方法，使用条件和产生的效果都较为有限；利用材料 封闭技术不能彻底的隔绝有害物，被减缓释放有害物的持续时间会更久；而采用吸附技术 是当前的主流净化技术之一，它因较少受到其他使用的条件的影响，而被广泛的应用。

常用的甲醛吸附剂一般是活性炭，而活性炭生产成本较高，且需要使用大量森林 资源或者煤炭资源，因此，寻求能有替代活性炭的甲醛吸附材料是有非常重要的意义。近年 来国际上很多研究证明经过加工的石灰石具有极强的抑菌效果，并且能的吸附多种有害重 金属及有害气体。但是现有技术中石灰石是与其它多种具有相同功效的原料复配作用的， 单独的石灰石吸附有毒害气体效果不明显，现有技术对其处理过程复杂，成本高，不能满足 需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效吸附、无腐蚀性、生产成本低、环保无污染的改性 石灰石及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰石30-40份、盐酸小檗碱3-7 份、碳化钨1-5份、氨基磺酸11-19份。

作为本发明进一步的方案：所述改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰 石32-38份、盐酸小檗碱4-6份、碳化钨2-4份、氨基磺酸13-17份。

作为本发明进一步的方案：所述改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰 石35份、盐酸小檗碱5份、碳化钨3份、氨基磺酸15份。

本发明另一目的是提供一种改性石灰石的制备方法，由以下步骤组成：

1)将盐酸小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得盐酸小檗碱溶液；将氨基磺 酸与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得氨基磺酸溶液；

2)将石灰石与碳化钨混合研磨，加入氨基磺酸溶液，加热至73℃并在该温度下搅 拌处理72min，然后加入盐酸小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min， 然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在98-100℃的温度下搅 拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性石灰石。

本发明另一目的是提供所述改性石灰石在甲醛处理中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明对石灰石与碳化钨混合研磨，利用氨基磺酸进行处理，再加入盐酸小檗碱 相互作用制得的改性石灰石，用于高效吸附空气中的甲醛。同时吸附甲醛后的改性石灰石 可以作为一种易降解的植物肥料，不会对环境造成二次污染。本发明采用的对甲醛的吸附 消除反应在室内条件下就可以很快完成，不需要其他附加条件。本发明价格便宜，原材料广 泛，对人无毒害、无腐蚀性，性能稳定，制备方法操作简单，生产成本低，环保无污染，便于工 业化生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，一种改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰石30份、 盐酸小檗碱3份、碳化钨1份、氨基磺酸11份。

将盐酸小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得盐酸小檗碱溶液；将氨基磺酸 与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得氨基磺酸溶液。将石灰石与碳化钨混合研磨，加入氨 基磺酸溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入盐酸小檗碱溶液，升温至 108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声 功率为1200W，再在98℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性石灰 石。

实施例2

本发明实施例中，一种改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰石40份、 盐酸小檗碱7份、碳化钨5份、氨基磺酸19份。

将盐酸小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得盐酸小檗碱溶液；将氨基磺酸 与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得氨基磺酸溶液。将石灰石与碳化钨混合研磨，加入氨 基磺酸溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入盐酸小檗碱溶液，升温至 108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声 功率为1200W，再在98-100℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性 石灰石。

实施例3

本发明实施例中，一种改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰石32份、 盐酸小檗碱4份、碳化钨2份、氨基磺酸13份。

将盐酸小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得盐酸小檗碱溶液；将氨基磺酸 与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得氨基磺酸溶液。将石灰石与碳化钨混合研磨，加入氨 基磺酸溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入盐酸小檗碱溶液，升温至 108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声 功率为1200W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性石灰 石。

实施例4

本发明实施例中，一种改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰石38份、 盐酸小檗碱6份、碳化钨4份、氨基磺酸17份。

将盐酸小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得盐酸小檗碱溶液；将氨基磺酸 与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得氨基磺酸溶液。将石灰石与碳化钨混合研磨，加入氨 基磺酸溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入盐酸小檗碱溶液，升温至 108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声 功率为1200W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性石灰 石。

实施例5

本发明实施例中，一种改性石灰石，由以下按照重量份的原料组成：石灰石35份、 盐酸小檗碱5份、碳化钨3份、氨基磺酸15份。

将盐酸小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得盐酸小檗碱溶液；将氨基磺酸 与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得氨基磺酸溶液。将石灰石与碳化钨混合研磨，加入氨 基磺酸溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入盐酸小檗碱溶液，升温至 108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声 功率为1200W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性石灰 石。

对比例1

除不含有氨基磺酸外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。

对比例2

除不含有碳化钨外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。

对比例3

除不含有氨基磺酸以及碳化钨外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。

实施例6

对实施例1-5和对比例1-3制得的产品进行性能测试。方法是制备一个含一定浓度 甲醛的环境，然后用一定质量的改性石灰石去消除，按国家标准检测剩下甲醛的量，计算出 被消除甲醛的量。

具体操作方式如下：将1g或2g粉体放入一个500ml的密闭空间中，注入2μg的甲醛。 静置24小时候将密闭空间内气体抽出，通入氨基磺酸和乙酸铵的混合溶液中，60℃恒温水 浴加热15分钟待溶液变后测紫外-可见光谱，得到样品的吸光度。然后根据回归方程可以 算出样品中所含的剩余的甲醛量，从而得出被吸附的甲醛含量。(测试方法与过程依据GB/T 15516-1995空气质量甲醛的测定氨基磺酸分光光度法)

表1不同重量的活性炭的甲醛吸附量(24小时)

1g粉体甲醛吸附量(μg) 2g粉体甲醛吸附量(μg)

实施例1 0.54 0.89

实施例2 0.55 0.91

实施例3 0.72 1.28

实施例4 0.75 1.33

实施例5 0.98 1.85

对比例1 0.12 0.21

对比例2 0.25 0.44

对比例3 0.10 0.19

石灰石原粉 0.03 0.05

通过实施例1-5和对比例1-3以及石灰石原粉进行甲醛吸收测试可以看出，采用相 同的测试条件下，改性后石灰石吸收甲醛的效果明显优于石灰石原粉，可见改性对石灰石 吸附甲醛的性能带来了较大的提升；另外氨基磺酸、碳化钨对石灰石的改性也有较大影响。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。