【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于人造陶粒和污水处理，具体地，涉及多孔陶粒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、水质问题已成为全球性的环境挑战，尤其是水体中磷含量的过高，它直接关联到水体富营养化和生态平衡的破坏。磷是生物生长和生态系统中不可或缺的元素，但过量的磷排放，主要源自农业肥料、工业废水和城市生活污水，已成为水质恶化的关键因素。这种污染现象不仅导致蓝绿藻的过度繁殖，还会引发水华等严重生态问题，进而威胁到饮用水安全和水产养殖业的可持续性。目前，磷酸盐的去除方法主要包括化学沉淀、吸附、反渗透等。其中，吸附法操作较为简单，如中国专利技术专利申请公布号为cn113860497a，申请日为2021年10月14日，名称为：城市及市政污水脱氮除磷填料及其制备方法，公开的的脱氮除磷填料，以质量百分数计，包含硫粉1～7％、硫代硫酸钠5～12％、硅酸钠1～8％、石英粉2～7％、膨润土5～11％、改性生物炭4～7％、活性污泥7～14％、氯化铁1～5％、氯化镁1～6％、二氧化硅3～8％、复合二氧化钛4～12％、乙醇3～11％、氧化铝3～15％、过氧化氢5～13％。该方案的原料成分复杂，成本高，且存在二次污染问题，限制了其在实际水处理过程中的应用。
2、陶粒因其多孔结构和高比表面积，已被研究用于污水中磷的吸附。如中国专利技术专利申请公布号为cn101172822a，申请日为2007年09月14日，名称为：多介质多孔水质净化透水材料，公开的材料以普通混凝土、农林废弃物和其他无机材料为原料制造成型，其中的农林废弃物为稻壳、花生壳、核桃壳等，其他无机材料为煤渣、陶
技术实现思路
1、1.专利技术要解决的技术问题
2、针对现有技术中人造陶粒吸附剂在制备过程中，风积沙占比低，利用率低，成分复杂，煅烧温度高的技术问题。本申请提供多孔陶粒的制备方法，对废弃风积沙的利用率高，制备过程简单，煅烧温度较低。制备得到的多孔陶粒，具有较高的机械强度和可回收性，原料简单易得成本低，不存在二次污染的问题，可用于酸性溶液中磷酸盐的去除。
3、2.技术方案
4、为达到上述目的，提供的技术方案为：
5、本专利技术的多孔陶粒的制备方法，包括以下步骤：
6、s1.将质量份50～60份的风积沙、5～15份的mgcl2·6h2o、15～30份的粘结剂、5～15份的造孔剂，混合，得到生料；
7、所述风积沙中，按质量百分比计算，包含85％≤sio2＜90％，5％≤al2o3≤10％，k2o≤5％；
8、s2.将所述生料造粒，风干后煅烧，冷却，得到所述多孔陶粒；煅烧条件为：400～800℃下煅烧40～80min。
9、优选的，所述风积沙经过预先的筛分处理，以确保沙粒的均匀性，提高陶粒的机械强度和孔隙结构的一致性。由于风积沙的预先筛分处理，得到的陶粒具有更加均匀的孔径分布，这不仅增强了其结构的稳定性，还提高了其在酸性溶液中对磷酸盐的吸附效率。
10、煅烧工艺包括多个阶段，包括预热、高温焙烧和冷却，每个阶段的温度和时间都经过精确控制，以实现陶粒的最佳物理化学性能。通过精确控制煅烧工艺，得到的多孔陶粒展现出优异的热稳定性和化学稳定性，使其在广泛的ph范围内都能保持高效吸附性能，特别是在酸性条件下去除磷酸盐的应用中。
11、进一步地，所述风积沙陶粒包含50份的风积沙；15份的mgcl2·6h2o；25份的粘结剂；10份的造孔剂。
12、进一步地，所述预热的时间为10min，煅烧的温度为600℃，煅烧的时间为60min。
13、进一步地，所述粘结剂为水玻璃、页岩或粘土中的一种或几种。
14、进一步地，所述造孔剂为核桃壳粉、稻壳粉或椰壳粉中的一种或几种。
15、优选的，所述造孔剂还可经过表面处理，以增加其与粘结剂的相容性，优化多孔陶粒的孔隙结构，进一步提升其吸附性能。
16、进一步地，煅烧前预热，工艺条件为300℃预热10～30min。
17、进一步地，所述风积沙选自内蒙古锡林郭勒盟。
18、多孔陶粒，由所述的方法制备得到。
19、多孔陶粒的应用，将所述的多孔陶粒应用于酸性溶液中磷酸盐的去除。
20、进一步地，所述酸性溶液的ph值≤6。
21、3.有益效果
22、采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
23、(1)本专利技术的多孔陶粒的制备方法，将质量份50～60份的风积沙、5～15份的mgcl2·6h2o、15～30份的粘结剂、5～15份的造孔剂，混合造粒，风干后400～800℃下煅烧40～80min，冷却；风积沙中，按质量百分比计算，包含85％≤sio2＜90％，5％≤al2o3≤10％，k2o≤5％，对废弃风积沙的利用率高，制备过程简单，煅烧温度较低。
24、(2)本专利技术的多孔陶粒，风积沙中含有大量二氧化硅，易形成陶粒骨架，由于镁和磷是由强二价阳离子桥接的，所以镁作为改性剂可以显著提高对磷酸盐的吸附能力。本专利技术的多孔陶粒与其他吸附剂相比，具有较高的机械强度和可回收性。风积沙的占比可达50～60％，对废弃风积沙的利用率高，原料简单易得成本低，不存在二次污染的问题。
25、(3)本专利技术的多孔陶粒的应用，将多孔陶粒应用于水中磷酸盐的去除，180min时可达最大吸附量12.62mg/g。
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1.多孔陶粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述风积沙陶粒包含50份的风积沙；15份的MgCl2·6H2O；25份的粘结剂；10份的造孔剂。
3.根据权利要求2所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述预热的时间为10min，煅烧的温度为600℃，煅烧的时间为60min。
4.根据权利要求3所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为水玻璃、页岩或粘土中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为核桃壳粉、稻壳粉或椰壳粉中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：煅烧前预热，工艺条件为300℃预热10～30min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述风积沙选自内蒙古锡林郭勒盟。
8.多孔陶粒，其特征在于：由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。
9.多孔陶粒的应用，其特征在于：将权利要求8所述的多孔陶粒应用于酸
10.根据权利要求9所述的多孔陶粒的应用，其特征在于：所述酸性溶液的pH值≤6。
...【技术特征摘要】
1.多孔陶粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述风积沙陶粒包含50份的风积沙；15份的mgcl2·6h2o；25份的粘结剂；10份的造孔剂。
3.根据权利要求2所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述预热的时间为10min，煅烧的温度为600℃，煅烧的时间为60min。
4.根据权利要求3所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为水玻璃、页岩或粘土中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的多孔陶粒的制备方法，其特征在于：所述造孔剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：张强，刘旭，刘畅，张静，王培玉，潘超超，尚润，殷徽，李婉璐，谢发之，陈星，
申请(专利权)人：安徽环境科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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