高活性赤泥吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种赤泥吸附剂及其制备方法，属于水处理技术领域。通过活化赤泥的方法能提高赤泥的吸附容量，扩大废物材料使用面，减少环境污染。本发明专利技术提出一种制备高活性赤泥吸附剂的方法，以铝工业氧化铝生产过程中产生的废渣赤泥为原料，按一定的液固比加入酸溶液，在水浴锅中加热反应后，对固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。将经上述活化方法制备的高活性赤泥吸附剂应用于含磷污水或含磷工业废水中，与常用的活性氧化铝吸附剂相比，在不同ｐＨ条件下的磷吸附量均有明显增加，吸附速度明显加快，而且吸附量受ｐＨ变化的影响相对较小。所以本发明专利技术具有吸附剂用量少、适宜ｐＨ范围广、造价低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种赤泥吸附剂及其制备方法，属于水处理

技术介绍
水体富营养化早已成为举世关注的问题，而过量磷是引起水体富营养化的关键元素。2004年中国环境状况公报指出了我国湖泊富营养化的现状2004年监测的27个重点湖库中，IV类以下水质湖库20个，占74.1％。其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。防止水体富营养化的关键在于控制水体中的磷含量，废水控磷除磷是防治水体富营养化的重要手段。在废水的各种除磷方法中，生物法成本较低，但废水组成多变，因而不易实现。化学法广泛用于除磷，但其高昂的成本和较大的污泥产生量是它的劣势。吸附法除磷以其高效快速、设备简单，运行可靠，同时能回收利用磷资源而逐渐受到人们重视。活性炭常被用来作为一种高性能的吸附剂，然而它的高成本限制了它的广泛使用。最近几年，很多注意力集中到以矿物材料及其副产物作为经济、有效、易获得的低成本除磷吸附剂，例如赤泥，是铝工业氧化铝生产过程中产生的废渣。铝工业的发展，造成排出的赤泥量不断增加，目前全世界每年产生约5000万吨赤泥，当前，我国每年在生产氧化铝过程中产生的赤泥量大约是600万吨，随着氧化铝产量的增加，这个量将进一步增多。大量的赤泥采用湿法或干法堆存，不但碱度太高、污染水源、占用大量土地，而且赤泥中铝、铁、钙含量高，许多可利用成分不能得到合理利用，造成了资源二次浪费，对赤泥的综合利用研究势在必行。
技术实现思路
尽管赤泥用于废水中有害物质的吸附具有价格低廉的竞争优势，但是它的吸附能力需要进一步的提高。因此我们研究了活化赤泥的方法以提高赤泥的吸附容量，力争扩大废物材料使用面，减少环境污染。本专利技术的目的在于提供一种高活性的赤泥吸附剂及其制备方法并应用于废水处理。本专利技术的技术方案如下一种高活性的赤泥吸附剂，其特征在于该赤泥吸附剂可用下述方法制备(1).将初始赤泥烘干研磨过100目筛备用；(2).将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在15～30ml/g，酸浓度为0.1～1mol/l；(3).在水浴锅中加热搅拌条件下活化，反应温度控制在65～90℃，反应时间为1～2小时；(4).活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。一种高活性赤泥吸附剂的制备方法，该方法按如下步骤操作(1).将初始赤泥烘干研磨过100目筛备用；(2).将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在15～30ml/g，酸浓度为0.1～1mol/l；(3).在水浴锅中加热搅拌条件下活化，反应温度控制在65～90℃，反应时间为1～2小时；(4).活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。本专利技术中所述的酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸。本专利技术提出一种制备上述高活性赤泥吸附剂的方法，其特征在于，以铝工业氧化铝生产过程中产生的废渣赤泥为原料，按15～30ml/g的液固比加入浓度为0.1～1mol/l的酸溶液，在水浴锅中加热65～90℃，反应1～2小时。反应完成，对固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。将经上述活化方法制备的高活性赤泥吸附剂应用于含磷污水或含磷工业废水中，与常用的活性氧化铝吸附剂相比，在不同pH条件下的磷吸附量均有明显增加，吸附速度明显加快，而且吸附量受pH变化的影响相对较小。所以本专利技术具有吸附剂用量少、适宜pH范围广、造价低廉等优点。具体实施例方式实施例1将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在15ml/g，酸浓度为0.5mol/l，在水浴锅中加热70℃搅拌1小时条件下活化。活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。采用此高活性赤泥作为含磷废水的吸附剂，在温度为25℃，初始pH为8时，初始浓度为155mg P/l的条件下进行吸附实验。当吸附平衡时的磷浓度为2mg/l的条件下，测得的吸附剂平衡吸附量达18.2mg P/g，为对照组活性氧化铝在同样条件下的吸附量的2倍。实施例2将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在18ml/g，酸浓度为0.3mol/l，在水浴锅中加热80℃搅拌1小时条件下活化。活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。采用此高活性赤泥作为含磷废水的吸附剂，在温度为25℃，初始pH为7时，初始浓度为155mg P/l的条件下进行吸附实验。当吸附平衡时的磷浓度为2mg/l的条件下，测得的吸附剂平衡吸附量达23.2mg P/g，为对照组活性氧化铝在同样条件下的吸附量的将近3倍。权利要求1.一种高活性的赤泥吸附剂，其特征在于该赤泥吸附剂可用下述方法制备(1).将初始赤泥烘干研磨过100目筛备用；(2).将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在15～30ml/g，酸浓度为0.1～1mol/l；(3).在水浴锅中加热搅拌条件下活化，反应温度控制在65～90℃，反应时间为1～2小时；(4).活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。2.一种高活性赤泥吸附剂的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤操作(1).将初始赤泥烘干研磨过100目筛备用；(2).将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在15～30ml/g，酸浓度为0.1～1mol/l；(3).在水浴锅中加热搅拌条件下活化，反应温度控制在65～90℃，反应时间为1～2小时；(4).活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于本专利技术中所述的酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸。4.如权利要求1所述的高活性的赤泥吸附剂作为去除废水或者环境水体中过量磷的方法。全文摘要本专利技术涉及一种赤泥吸附剂及其制备方法，属于水处理
通过活化赤泥的方法能提高赤泥的吸附容量，扩大废物材料使用面，减少环境污染。本专利技术提出一种制备高活性赤泥吸附剂的方法，以铝工业氧化铝生产过程中产生的废渣赤泥为原料，按一定的液固比加入酸溶液，在水浴锅中加热反应后，对固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。将经上述活化方法制备的高活性赤泥吸附剂应用于含磷污水或含磷工业废水中，与常用的活性氧化铝吸附剂相比，在不同pH条件下的磷吸附量均有明显增加，吸附速度明显加快，而且吸附量受pH变化的影响相对较小。所以本专利技术具有吸附剂用量少、适宜pH范围广、造价低廉等优点。文档编号B01J20/30GK1981921SQ200510134229公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日专利技术者栾兆坤, 李燕中, 陈朝阳, 张忠国, 贾智萍 申请人:中国科学院生态环境研究中心 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高活性的赤泥吸附剂，其特征在于：该赤泥吸附剂可用下述方法制备：（１）．将初始赤泥烘干研磨过１００目筛备用；（２）．将赤泥样品加入一定浓度的酸溶液中，液固比在１５～３０ｍｌ／ｇ，酸浓度为０．１～１ｍｏｌ／ｌ；（３） ．在水浴锅中加热搅拌条件下活化，反应温度控制在６５～９０℃，反应时间为１～２小时；（４）．活化反应结束后，对反应体系中的固体物质进行水洗、过滤、烘干后，就得到高活性赤泥吸附剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：栾兆坤，李燕中，陈朝阳，张忠国，贾智萍，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]