[發明專利]一種用于水處理的粒狀赤泥吸附劑的制造與再生方法

無效

• 申請號: 200610112907.2
• 申請日: 2006-09-12
• 公開（公告）號: CN101143312A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 欒兆坤;朱春雷;劉昌俊;賈智萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;C02F1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境保護水處理領域，具體涉及一種以氧化鋁廠生產廢渣赤泥，以及粉煤灰為主要原料，定量添加黏結劑、激發劑和成孔劑攪拌混合，造粒、再通過梯度控溫焙燒而成。

背景

近年來，國家對于環境保護的重視程度顯著提升，在環境保護方面投資逐年增加。《國務院關于落實科學發展觀加強環境保護的決定》于2006年初發布，進一步明確國家將“重點發展具有自主知識產權的重要環保技術裝備和基礎裝備，在立足自主研發的基礎上，通過引進消化吸收，努力掌握環保核心技術和關鍵技術”，“以飲水安全和重點流域治理為重點，加強水污染防治”。

目前，常用的水處理技術主要有混凝法、絮凝沉降法、化學氧化法、化學沉淀法、電解法、電化學法、生物化學法(生化法)、離子浮選法、電滲析和反滲透法、鐵氧體法、吸附法等。其中，吸附技術作為水處理的一種重要工藝技術，具有高效低耗、工藝簡單等優點，成為當前環保技術研發與應用的重點與熱點。而吸附劑更是吸附技術的核心與關鍵，其吸附效能、生產成本、再生可行性等是決定其能否大規模推廣應用的重要考察項目。本發明以氧化鋁工業廢渣赤泥和發電廠生產的副產粉煤灰作為主要原料，定量添加黏結劑、激發劑和成孔劑攪拌混合，造粒、再通過梯度控溫焙燒而成。

該粒狀吸附劑具有以下優點：1、生產工藝簡單，成本低廉；2、對典型污染物具有良好的吸附效能；3、易于再生并可多次循環再生；4、再生吸附劑洗脫液可富集提取多種有價工業原料；5、失效后的吸附劑經無害化處理后，可繼續用于金屬冶煉、水泥生產等再利用領域。

目前，國內外有關氧化鋁工業廢渣赤泥的環保應用技術已經引起世界各國的重視并得到迅速發展。早期，中國專利CN-1317548A、CN-1792415A就是利用氧化鋁工業廢渣赤泥生產制備脫硫吸附劑，證實了赤泥用于制造吸附劑。一種用于廢水處理球型多孔輕質陶粒及其制造方法(中國專利公開號CN-1380137A)以煉鋼赤泥、粉煤灰、黏土為原料，配以造孔劑制造陶瓷濾料，成本低，但強度和氣孔率也都低。另一種環保陶瓷濾球的制造方法是以氧化鋁赤泥、粉煤灰、煤矸石、黏土等為主要原料生產環保陶瓷濾球，成本低、強度好、氣孔率高，但由于其生產配料中缺乏能夠提高吸附性能的激發劑，未采用梯度控溫燒制技術，根據其發明所生產的環保陶瓷濾球，球體微孔孔道表面已經玻璃化，缺乏起到吸附作用的表面功能基，濾球吸附效能差，無法作為吸附劑應用于水處理領域。

發明內容

本發明目的主要在于提供一種高強度、高吸附效能的水處理吸附劑的制造與再生方法。

本發明的主要技術內容是：

一、一種用于水處理的粒狀赤泥吸附劑的制造方法，其主要制造方法包括如下步驟：

1、配料：按照重量百分比，氧化鋁赤泥50～70％，粉煤灰15～30％，工業級生石灰5～10％，水玻璃5～10％，造孔劑10～20％。所述的成孔劑為鋸末、廢塑料粉、工業級小蘇打粉等中的一種或幾種復配。

2、粉碎：將上述原料按照比例進行配比，用球磨機粉碎混合，作為生產備用生料。

3、成球：將備用生料加入到造粒機中，按照5～8％的比例加入40℃左右熱水進行造粒。按照需要制備為球狀、柱狀、片狀顆粒。

4、熟化及干燥：將造好的顆粒在室溫下熟化18～24小時，進行再放入烘箱或其他控溫養護設備中，于80～100℃下干燥4～5小時。

5、燒制：將干燥后的球放入燒成窯進行燒制，應嚴格按照400～600℃的1小時、800～1100℃的30分鐘；控溫程序進行燒制。

本發明以制得有良好吸附效果的吸附劑為目標，使用生石灰和水玻璃(兼做黏結劑)作為激發劑，在成球過程中使用溫水造粒，成球后再進行熟化。燒制過程中使用梯度控溫技術進行作業，既保證了吸附劑的強度，又防止了吸附劑的微孔孔道表面玻璃化，使制得吸附劑擁有高效吸附性能和較高強度。

二、一種用于水處理的造粒赤泥吸附劑的再生方法

再生方法為：采用5～10％的稀鹽酸溶液進行脫吸再生，可用耐酸特種機械泵將酸液傳送到填充有吸附飽和吸附劑的吸附柱，或通過噴淋等方式對集中回收吸附劑進行再生。

本發明所生產的造粒赤泥吸附劑強度達到0.315KN/顆，氣孔率大于30％，比表面積達到8～15m²/g，粒徑0.5～15mm不等，對水中的多種典型污染物有良好的吸附效果，尤其對水中的重金屬離子具有良好的吸附性能：

最大吸附容量(實測)：銅離子38mg/g；鉛離子86mg/g；鎘離子110mg/g；無機砷離子35mg/g。