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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附材料及回用的,具体涉及一种回收磷的吸附材料、制备方法及其在肥料方面的应用。
技术介绍
1、磷是一种不可再生资源,如何从富营养化水体中高效回收磷(如磷酸盐中的磷)并利用已成为当前研究的热点。然而,传统的回收磷的吸附材料存在吸附量低、成本高及使用时溶出金属离子造成环境二次污染的问题,而且未对回收后的磷进行有效利用。因此,寻找价格低廉且环境友好的高性能吸附材料是当前亟待解决的问题。
2、目前,生物炭是常用的吸附调控环境中磷的材料。然而,常规方法制备的生物炭对磷酸盐吸附作用较弱。虽然,有研究表明采用铁、镁和镧等金属离子改性剂对生物炭进行表面改性可显著提高其对磷的吸附量,但加入的改性剂一方面会对环境造成二次污染,另一方面增加了制备吸附材料的成本。
3、综上所述,需要开发一种回收磷的吸附材料、制备方法及其在肥料方面的应用以解决现有回收磷的吸附材料存在成本高及使用时溶出金属离子造成环境二次污染的问题,而且未对回收后的磷进行有效利用。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种回收磷的吸附材料、制备方法及其在肥料方面的应用,具体技术方案如下:
2、在第一方面,本专利技术提供了一种回收磷的吸附材料的制备方法,包括:
3、步骤s1、向生物质中加入水和改性剂,经混匀后,再经离心处理,得到预制固体物;所述改性剂包括粘土矿物;
4、步骤s2、将所述预制固体物依次进行烘干处理和热解处理,得到预制吸附材料;将预制吸附材料经后处理得到
5、可选的,所述粘土矿物包括凹凸棒石、海泡石和伊利石中的至少一种。
6、可选的,所述生物质为农林废弃物生物质,其包括黄麻秸秆、烟草秸秆和茶叶渣中的至少一种。
7、可选的,在步骤s1中,所述改性剂与所述生物质的质量比为1:1-1:3。
8、可选的,在步骤s2中,所述烘干处理采用的烘干温度为80-105℃,烘干时间为24-48h。
9、可选的,在步骤s2中,所述热解处理在惰性气氛下完成,采用的热解温度为600-700℃,保温时间为2-4h。
10、可选的,在步骤s2中,所述后处理包括将所述预制吸附材料冷却到室温后,经研磨过100目筛,得到回收磷的吸附材料。
11、在第二方面,本专利技术提供了一种回收磷的吸附材料,其采用所述的回收磷的吸附材料的制备方法制备得到。
12、在第三方面,本专利技术提供了一种所述的回收磷的吸附材料在吸附回收磷方面的应用。
13、可选的,将吸附回收磷的吸附材料用作农作物肥料。
14、应用本专利技术的技术方案,至少具有以下有益效果:
15、本专利技术提供的一种回收磷的吸附材料、制备方法及其在肥料方面的应用,采用的改性剂包括粘土矿物,一方面,粘土矿物成本低,且具有较大的比表面积、丰富的孔隙、较强的阳离子交换能力及可调控的表面电荷,这些特点赋予粘土矿物成为非常理想的廉价且环境友好型吸附材料;粘土矿物中含有大量纳米尺寸的孔道,粘土矿物中存在具有催化活性的lewis酸和酸位点,当它们与生物质热解有机物中的极性氧结合后,使-c-c-和-c-o的键长及键能发生改变,导致原有结构的电荷平衡被打破,有利于生物质热解为有价值的化工中间体和多孔生物炭;
16、另一方面,粘土矿物富含如钙、钠、镁、铁和铝等元素不仅可为农作物生长提供其所需要的中微量元素,而且还可对生物炭表面结构进行调控(改变生物炭表面电性、比表面积及表面官能团等)提高其对磷酸盐吸附性能;另外,粘土矿物纳米级多孔结构可有效改善和缓解土壤板结,增加土壤孔隙度,提高土壤保水能力。因此,本专利技术采用粘土矿物改性生物质制备的回收磷的吸附材料属于绿色环保型吸附材料,不仅成本低,对磷具有高吸附性能,而且吸附材料本身以及吸附回收的磷均能用做肥料促进农作物生长发育。
17、除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述粘土矿物包括凹凸棒石、海泡石和伊利石中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述生物质为农林废弃物生物质,其包括黄麻秸秆、烟草秸秆和茶叶渣中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述改性剂与所述生物质的质量比为1:1-1:3。
5.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述烘干处理采用的烘干温度为80-105℃,烘干时间为24-48h。
6.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述热解处理在惰性气氛下完成,采用的热解温度为600-700℃,保温时间为2-4h。
7.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述后处理包括将所述预制吸附材料冷却到室温后,经研磨过100目筛,得到回收磷的吸附材料
8.一种回收磷的吸附材料,其特征在于,采用如权利要求1-7任一项所述的回收磷的吸附材料的制备方法制备得到。
9.一种如权利要求8所述的回收磷的吸附材料在吸附回收磷方面的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,将吸附回收磷的吸附材料用作农作物肥料。
...【技术特征摘要】
1.一种回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述粘土矿物包括凹凸棒石、海泡石和伊利石中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述生物质为农林废弃物生物质,其包括黄麻秸秆、烟草秸秆和茶叶渣中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,所述改性剂与所述生物质的质量比为1:1-1:3。
5.根据权利要求1所述的回收磷的吸附材料的制备方法,其特征在于,在步骤s2中,所述烘干处理采用的烘干温度为80-105℃,烘干时间为24-48h。
【专利技术属性】
技术研发人员:赵阿娟,段美珍,翟争光,胡亮亮,周世民,李帆,陈治锋,栗广增,丁春霞,雷博文,叶灿,谢韵斯,唐赟,杨卓霖,
申请(专利权)人:湖南省烟草公司长沙市公司,
类型:发明
国别省市:
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