[發明專利]基于廢棄鋼渣的吸附劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810465390.8
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108554379B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 包紅旭;祁璇;張欣;鞠政楠;呂志忠;黃穎芝;蘇弘治;楊雨萌;張馨月;李良玉;于幸娟;張儷倢;劉唯玉
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

本發明涉及一種基于廢棄鋼渣的吸附劑及其制備方法和應用，屬于固體廢物資源化利用領域。本發明是利用在煉鋼過程中，生鐵中雜質產生的氧化產物經過磁選、篩分后，得到小于150目細度、含鐵量在5%以下的鋼渣尾渣，再加入20%的助磨劑和30%的表面活性劑一起進行研磨，再以15%HCl進行清洗，即可獲得一種基于廢棄鋼渣處理含Cr⁶⁺廢水的新型吸附劑。本發明將廢棄的鋼渣應用于含重金屬Cr⁶⁺廢水的處理中，制備簡便，成本低廉，去除效率可達到92%左右。

技術領域

本發明涉及一種基于廢棄鋼渣的吸附劑及其制備方法和應用，可高效去除工業廢水中Cr⁶⁺的吸附劑，屬于固體廢物資源化利用和污水處理領域。

背景技術

重金屬離子廢水是對環境及人類危害最為嚴重的廢水，若處理不當重金屬會在環境中發生富集作用，然后通過食物鏈對人體健康造成傷害。到目前為止，重金屬廢水的處理方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、生物吸附法、隔膜電解法、反滲透法、電滲析法、蒸發濃縮法、離子交換法、電凝聚法等等。鋼渣由于含有SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、P₂O₅和游離CaO、MgO等成分，可加工成與活性炭孔徑相當的顆粒，密度大，在水中沉降速度快，固液分離處理周期短，具有一定的堿性和吸附能力，對廢水中重金屬離子既具有化學沉淀作用，又具有吸附作用，因此近年來將鋼渣應用于重金屬離子廢水處理的研究也越來越多。研究證明，這種方法具有一定的實用性，而且為重金屬離子廢水的治理開辟了一個“以廢治廢”的新途徑。鋼渣經粉碎后粒徑和孔徑都小，比表面積較大，對金屬離子有一定吸附作用，非常有利于金屬離子的去除。這個過程通過吸附實驗研究得到證實。即在固定鋼渣用量的情況下做金屬離子的吸附曲線。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種充分利用廢棄的鋼渣制備新型吸附劑，該新型吸附劑針對傳統污水處理重金屬離子去除率較低的問題，鋼渣疏松多孔，比表面積大、具有一定的吸附能力，而且鋼渣的密度大，在水中的沉降速度快，易于固液分離，因此可以用作吸附材料處理工業廢水Cr⁶⁺，具有較好的工業應用前景。

本發明的目的之二是提供一種基于廢棄鋼渣的吸附劑的制備方法。

本發明的目的之三是提供基于廢棄鋼渣的吸附劑在吸附工業廢水中Cr⁶⁺中的應用。

本發明采用的技術方案是：一種基于廢棄鋼渣的吸附劑，由鋼渣尾渣、表面活性劑和助磨劑制成。

優選的，上述的一種基于廢棄鋼渣的吸附劑，按質量比，鋼渣尾渣 : 木質素磺酸鈣：丙三醇=5:3:2。

上述的一種基于廢棄鋼渣的吸附劑，所述的鋼渣尾渣中，按重量百分比，含有35~45%CaO、7~15%MgO、10~20%SiO₂、1~8%Al₂O₃和20~35%Fe₂O_3。

一種基于廢棄鋼渣的吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

1）將鋼渣用磁選機進行磁選，磁選后鋼渣含鐵量小于7%，磁選后的鋼渣用顎式破碎機進行粉磨，過150目網，取篩下物為鋼渣尾渣；

2）取鋼渣尾渣、木質素磺酸鈣和丙三醇，將混合料置于攪拌機內攪拌混合均勻，加入20~30%的水拌合，拌合均勻后，制成4~5mm鋼渣顆粒；

3）將制得的鋼渣顆粒自然熟化48h，放入馬弗爐中在500℃下焙燒4h后得到的吸附劑，即新型鋼渣顆粒，制成后可用10%HCl進行酸洗，以去除鋼渣中的Fe、Mg等金屬離子；