[發(fā)明專(zhuān)利]一種剩余污泥負(fù)載鐵尾礦改性吸附劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811101139.X
• 申請(qǐng)日: 2018-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109126411B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵安林;李超亮;徐連生;高江;趙虹;崔媚華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/60
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/60;B01D53/78;B01D53/81
• 代理公司: 鞍山貝爾專(zhuān)利代理有限公司 21223
• 代理人: 喬麗艷

本發(fā)明涉及一種剩余污泥負(fù)載鐵尾礦改性吸附劑它是將鐵尾礦與污泥分別烘干后粉碎，過(guò)篩；再混合均勻，加入含氯化鋅、氫氧化鉀或碳酸鉀的活化藥劑水溶液，混合攪拌后抽濾，烘干，放馬弗爐煅燒，放置后隔絕空氣冷卻，再用鹽酸與蒸餾水進(jìn)行清洗，烘干，制得。本發(fā)明所用的原料鐵尾礦和城市污泥均為固體廢棄物，原料豐富，廉價(jià)易得，制備工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，達(dá)到以廢制廢的目的。本發(fā)明的吸附容量為65～87mg/g。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣污染處理技術(shù)，特別是涉及一種剩余污泥負(fù)載鐵尾礦改性吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)

鐵礦石是一種重要的化學(xué)礦物原料，用于煉鐵和煉制其它工業(yè)產(chǎn)物，我國(guó)鐵礦資源豐富，處于世界前列，幾乎在各省都有分布。我國(guó)現(xiàn)有的鐵礦選別采用浮選法，無(wú)論是生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備及自動(dòng)化連續(xù)化程度與國(guó)際水平相比都存在很大差距，而且精鐵礦品位和回收率達(dá)不到指標(biāo)，這不僅為尾礦渣的資源化利用帶來(lái)極大的不便，而且生產(chǎn)成本高，對(duì)人體、環(huán)境危害大。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)鐵礦的需求日益增大，加之鐵礦資源的不斷開(kāi)采，使其副產(chǎn)物日益增加，尤其是尾礦被丟棄或直接排放，不僅造成了資源浪費(fèi)，還嚴(yán)重污染了環(huán)境。因此研發(fā)鐵尾礦的回收和利用技術(shù)，尤其是作為具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的原材料，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及保障生態(tài)環(huán)境具有重要的作用。

在城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的主要固體廢物——污泥，產(chǎn)量巨大，處理處置費(fèi)用較高，現(xiàn)處置方法還以填埋為主。在我國(guó)污水處理廠的全部建設(shè)費(fèi)用中，用于處理污泥的約占20％～50％，甚至達(dá)70％左右。大量未經(jīng)處理的污泥任意堆放和排放，不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染，而且還會(huì)浪費(fèi)污泥中的有用能源。

鐵尾礦中的主要成分是SiO₂、鐵尾礦中還有一定量的Na₂O、K₂O，使得鐵尾礦呈堿性。將堿性的鐵尾礦通過(guò)煅燒負(fù)載在空隙豐富的剩余污泥中，能夠用來(lái)吸附SO₂、NO_X等酸性氣體。

Na₂0+H₂0＝2NaOH

K₂0+H₂0＝2KOH

除此之外，鐵尾礦中還含有較高的Fe₂O₃，其中Fe₂O₃能和SO₂等具有還原性質(zhì)的酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，使吸附量增加。

剩余污泥是由細(xì)菌、原生動(dòng)物等微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起而形成的絮狀體顆粒。剩余污泥中往往含有大量的有機(jī)質(zhì)，含碳量高達(dá)50％或更多。碳質(zhì)材料因具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)而具有巨大的比表面積，具有一定的吸附性能，同時(shí)其表面含有多元含氧官能團(tuán)，可以制備具有一定催化性能的吸附劑。

使用氯化鋅活化含碳量高的剩余污泥，在高溫下氯化鋅氣化，氣化的氯化鋅分資浸漬到碳的內(nèi)部起骨架作用，與炭化后的碳的高聚物結(jié)合在一起，當(dāng)用酸或熱水將氯化鋅洗去后，就會(huì)形成巨大比表面積的多孔活性炭；碳酸鉀和氫氧化鉀在高溫下能被還原成金屬鉀并形成CO，蒸汽鉀和CO不斷擠入碳原子促進(jìn)了多孔結(jié)構(gòu)的形成。同時(shí)，鐵尾礦中原生的堿性物質(zhì)也能對(duì)比表面積的形成起到促進(jìn)作用。

在國(guó)內(nèi)已申請(qǐng)的相關(guān)專(zhuān)利中，201310262102.6公開(kāi)了一種使用鋁土礦尾礦和硅藻土作為原料的吸附劑，此吸附劑與本發(fā)明的區(qū)別在于僅利用了鋁土尾礦中和硅藻土燒制后的物理吸附特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種剩余污泥負(fù)載鐵尾礦改性吸附劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種剩余污泥負(fù)載鐵尾礦改性吸附劑的制備方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：