[發(fā)明專利]一種吸附劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010131776.2
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111318250A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴振宇;盧忠遠(yuǎn);呂淑珍
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號: B01J20/04
• 分類號: B01J20/04;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 成都中璽知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51233
• 代理人: 張敏;周萍

本發(fā)明提供了一種吸附劑及其制備方法。所述制備方法包括以下步驟：將按質(zhì)量份計的40～60份氧化鎂、25～35份磷酸鹽、10～20份摻合料、4～6份緩凝劑和1～6份引氣劑混合，得到原料混合物；將10～20份的水與原料混合物混合后造粒，得到吸附前驅(qū)體；將吸附前驅(qū)體與轉(zhuǎn)晶劑溶液混合并加熱，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥，得到吸附劑，吸附前驅(qū)體在混合溶液中的質(zhì)量占比為20～40％。所述吸附劑包括質(zhì)量比為1～2：2～3：1～2的六水磷酸鹽、氫氧化鎂以及水化硅酸鎂。本發(fā)明的有益效果包括：制備方法簡便、成本較低、設(shè)備要求較低，吸附劑吸附效果好、親水性好、吸附速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸附劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)

伴隨著工業(yè)化的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，人類活動向區(qū)域排放的各類污染物，大大增加了區(qū)域環(huán)境質(zhì)量負(fù)荷，對生存和生態(tài)環(huán)境造成影響，其中最顯著的影響是以重金屬為主的有害物質(zhì)的排放。汞(Hg)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)等重金屬離子含量超標(biāo)的廢水通過水體、土壤、食物鏈等進(jìn)入生物體內(nèi)并不斷富集，給人類健康和社會發(fā)展造成嚴(yán)重危害。2015年，我國正式頒布并啟動《水污染防治行動計劃》，標(biāo)志著我國對水污染問題的整治進(jìn)入戰(zhàn)略性階段。如何降低和消除重金屬離子污染并有效回收重金屬資源是當(dāng)今社會面臨的重要問題。

現(xiàn)在去除重金屬離子的主要方法包括化學(xué)沉淀法、電解法、反滲透法、離子交換法、膜分離法等。然而，這些方法均存在不足之處，如化學(xué)沉淀法和電解法不適用于處理低濃度重金屬離子廢水，難以將重金屬離子濃度控制在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，且處理過程中還會產(chǎn)生大量污泥造成其他污染；且電解法耗電量大，處理廢水成本高；離子交換法和膜分離法處理效果較好，但受水中雜質(zhì)、處理環(huán)境等因素的影響較大，且后期維護成本較高。而吸附法因具有所需原料來源廣泛、吸附量大、選擇性高、再生處理方便等優(yōu)勢，逐漸在重金屬離子去除/回收應(yīng)用領(lǐng)域得到關(guān)注。同時通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的吸附劑大多為液體或粉狀且吸附效果單一即只能對單一重金屬廢水進(jìn)行吸附。但是經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大多呈現(xiàn)多種重金屬摻雜的情況。同時還發(fā)現(xiàn)液體或粉狀的處理劑大多需要進(jìn)一步的后處理，這即耗費了多余的人力、物力也進(jìn)一步增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或多個問題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種吸附劑及其制備方法，以去除污染物中的重金屬離子。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種吸附劑的制備方法。所述制備方法可包括以下步驟：將按質(zhì)量份計的40～60份氧化鎂、25～35份磷酸鹽、10～20份摻合料、4～6份緩凝劑和1～6份引氣劑混合，得到原料混合物；將按質(zhì)量份計的10～20份的水與所述原料混合物混合后造粒，得到吸附前驅(qū)體；將所述吸附前驅(qū)體與轉(zhuǎn)晶劑溶液混合并加熱，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥，得到所述吸附劑，轉(zhuǎn)晶劑包括氯化鎂和乙酸鎂中的任意一種，所述轉(zhuǎn)晶劑溶液的濃度為0.05～0.2mol/L，所述吸附前驅(qū)體在所述吸附前驅(qū)體與轉(zhuǎn)晶劑溶液的混合溶液中的質(zhì)量占比為20～40％。

在本發(fā)明的吸附劑的制備方法的一個示例性實施例中，所述摻合料可包括活性二氧化硅和活性氧化鋁中的至少一種，所述磷酸鹽包括磷酸、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸氫二銨和磷酸銨中的至少一種。

在本發(fā)明的吸附劑的制備方法的一個示例性實施例中，所述緩凝劑可包括三聚磷酸鈉、硼酸和硼砂中的至少一種。

在本發(fā)明的吸附劑的制備方法的一個示例性實施例中，所述引氣劑可包括鋅粉、鋁粉、碳酸氫鈉和碳酸鈉中的至少一種。

在本發(fā)明的吸附劑的制備方法的一個示例性實施例中，所述制備方法還可包括干燥后過篩，過篩要求為8～200目。

在本發(fā)明的吸附劑的制備方法的一個示例性實施例中，所述制備方法還可包括造粒后自然養(yǎng)護6～12h。

在本發(fā)明的吸附劑的制備方法的一個示例性實施例中，所述加熱可包括：