[發(fā)明專(zhuān)利]一種重金屬離子去除劑的制備工藝方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710867025.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107486134B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉東升;周麗新;王孝揚(yáng);陳亢;婁敏;白順風(fēng);李文宣
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)江師范學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/10
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發(fā)明提供一種重金屬離子去除劑的制備工藝方法及其應(yīng)用，制備工藝包括機(jī)械破碎：將廢棄蒸壓加氣混凝土砌塊破碎，控制出料粒度≤6mm；活化粉磨：將步驟1）破碎的加氣混凝土在球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理，并加入表面活性劑；氣流分離和篩選：用氣流分級(jí)機(jī)進(jìn)行選粉和分離，并收集顆粒直徑≤80um的顆粒，即制得重金屬離子去除劑。在一定投加量下其可以有效去除含銅、鋅、鉻、鎳等廢水中的重金屬離子，去除率普遍都在95%以上。工藝方法實(shí)施過(guò)程具有除重金屬離子速度快，反應(yīng)時(shí)間短、去除效果穩(wěn)定、可以在室溫下操作等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢棄物資源化利用及對(duì)含有重金屬離子廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于廢棄蒸壓加氣混凝土砌塊的重金屬離子去除劑的制備工藝方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

蒸汽加壓混凝土砌塊是用鈣質(zhì)材料（如水泥、石灰）和硅質(zhì)材料（如砂子、粉煤灰、礦渣）的配料中加入鋁粉作加氣劑，經(jīng)加水?dāng)嚢琛沧⒊尚汀l(fā)氣膨脹、預(yù)養(yǎng)切割，再經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的多孔硅酸鹽砌塊。蒸壓加氣混凝土砌塊是一種性能優(yōu)越的節(jié)能環(huán)保材料具有保溫隔熱功能佳、強(qiáng)度可靠、施工效率高、生產(chǎn)能耗低、墻體管線埋設(shè)牢固可靠、原材料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)。2005年9月國(guó)務(wù)院在《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》中明確要求2010年底所有城市都要禁止使用實(shí)心粘土磚，這又為蒸壓加氣混凝土砌塊行業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。《加氣混凝土行業(yè)“十二五”發(fā)展思路》指出，2009年，中國(guó)加氣混凝土砌塊年產(chǎn)量達(dá)到3,100萬(wàn)m3，到2015年蒸壓加氣混凝土砌塊年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到3960萬(wàn)m3。與實(shí)心粘土磚相比，節(jié)約生產(chǎn)能耗80.6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少CO2排放168萬(wàn)噸，減少SO2排放1.26萬(wàn)噸，減少燒磚毀田7,750畝。但是，生產(chǎn)過(guò)程中由于工藝設(shè)備及質(zhì)量管理水平所限，在如靜養(yǎng)、切割、蒸壓等過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生塌模、碎裂、裂紋等缺陷，產(chǎn)生了大量的不合格品。檢索全國(guó)各省蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量抽檢數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，抽檢不合格率大多在10%以上。由于加氣混凝土日產(chǎn)量大，這導(dǎo)致不少加氣混凝土企業(yè)的廢品堆積如山，成了企業(yè)頭痛的問(wèn)題。同時(shí)，隨著我國(guó)城市化步伐的不斷加快，尤其是在房屋地產(chǎn)領(lǐng)域的高速發(fā)展，在新建建筑室內(nèi)裝修，老舊建筑墻體拆除作業(yè)等方面都會(huì)產(chǎn)生巨量的廢棄蒸壓加氣混凝土砌塊，成為我國(guó)建筑垃圾的重要組成之一。其大量的堆積不但占用土地資源，且對(duì)環(huán)境安全也帶來(lái)較大的負(fù)面影響。再者，蒸壓加氣混凝土本身在生產(chǎn)過(guò)程中需要數(shù)小時(shí)的高溫高壓養(yǎng)護(hù)，以生成所需晶型的水化產(chǎn)物，這一過(guò)程中消耗了大量的熱能。綜上，對(duì)廢棄蒸壓加氣混凝土砌塊進(jìn)行資源化利用，發(fā)掘其潛在的高附加值是一個(gè)值得研究的重要問(wèn)題。

然而，目前蒸壓加氣混凝土的資源化利用研究相對(duì)較少，且現(xiàn)有研究基本集中于重新制備建筑材料領(lǐng)域，利用形式較為單一，應(yīng)用面較窄。例如，重新高溫活化廢棄蒸壓加氣混凝土砌塊制備火山灰活性摻合料，雖然這一技術(shù)為廢棄蒸壓加氣混凝土資源化利用提供了一條可行的技術(shù)路徑，但其活化過(guò)程往往需要進(jìn)行高溫處理，工藝過(guò)程變得復(fù)雜，增加了能耗和成本，降低了資源化利用的附加值。同時(shí)已有研究也有將廢棄蒸壓加氣混凝土砌塊用以制作屋面保溫材料，但是其需要與泡沫混凝土復(fù)合使用，這增加了工藝的復(fù)雜性。

另外，重金屬是生態(tài)圈重要的元素，各種含重金屬元素在人類(lèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中扮演著重要的角色。但在礦山采選，金屬冶煉加工、電鍍電解、醫(yī)藥、油漆顏料生產(chǎn)等領(lǐng)域造成大量重金屬離子廢水的排放。重金屬的定義雖不十分嚴(yán)格，主要是指對(duì)生物有明顯毒性的重金屬離子，如汞、鎘、鉛以及“類(lèi)金屬”—砷等。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體后在人體內(nèi)累積，導(dǎo)致人體正常機(jī)能紊亂并產(chǎn)生各種疾病；此外，重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中長(zhǎng)期累積，當(dāng)超出人體所能耐受的限度，會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等危害嚴(yán)重危害人體健康，嚴(yán)重危害人體健康，所以對(duì)重金屬離子廢水進(jìn)行有效治理是十分必要的。而在處理過(guò)程中，常常需要投加鐵鹽、堿性中和劑、吸附劑等材料進(jìn)行去除，藥劑材料費(fèi)用成為重金屬離子廢水處理成本的重要組成部分，研究開(kāi)發(fā)去除效率高、價(jià)格低廉、節(jié)能利廢的新型重金屬去除劑是迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容