[發(fā)明專利]一種稀土吸附劑的生產(chǎn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010173625.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN111408351A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊林鮮;師圓生;任東發(fā);顧瑩瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東亮劍環(huán)保新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16;C02F101/38;C02F101/10
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本發(fā)明公開了一種稀土吸附劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：先采用氫氧化鈉和鹽酸溶液對(duì)沸石粉進(jìn)行活化；然后采用稀土改性劑對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行稀土改性，并加入DMF水溶液并超聲分散得到稀土改性氧化石墨烯懸浮液；然后再加入聚乙烯吡咯烷酮超聲分散得到氧化石墨烯改性劑；用氧化石墨烯改性劑對(duì)活化后的沸石粉進(jìn)行微波處理，洗滌、烘干、粉碎、過篩后即可得到稀土吸附劑。該稀土吸附劑的生產(chǎn)方法與傳統(tǒng)的稀土吸附劑的區(qū)別主要在于：不是直接使用稀土改性劑對(duì)沸石進(jìn)行處理，而是采用稀土改性氧化石墨烯配制成的氧化石墨烯改性劑對(duì)沸石進(jìn)行改性，該方法不但可以顯著降低改性劑中稀土元素的含量，而且改性后得到的吸附劑對(duì)氮、磷的吸附效果更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸附劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稀土吸附劑的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

氮和磷是植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致湖泊、海灣、水庫(kù)等緩流水體富營(yíng)養(yǎng)化。生活污水中含有大量的氮、磷，部分工業(yè)廢水中也含較多的氮、磷。因此能否有效地從污水中脫氮除磷已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域十分迫切的任務(wù)。

目前，國(guó)內(nèi)外廢水脫氮除磷的方法主要有化學(xué)法、混凝沉淀法、生化法和吸附法。化學(xué)法與混凝法處理效果穩(wěn)定，氨氮、磷去除率高，且操作簡(jiǎn)單，但其產(chǎn)生大量難于處理的污泥及出水中鹽的濃度增加等缺點(diǎn)限制了它的推廣應(yīng)用；生化法則在控制與管理上要求比較高，不易維持高且穩(wěn)定的脫氮除磷效果；吸附法以其獨(dú)特的高效快速、操作簡(jiǎn)單、無二次污染、吸附劑可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)越來越引起人們的關(guān)注。

中國(guó)發(fā)明專利CN1817439A公開了一種稀土吸附劑，該吸附劑將稀土元素的水合氧化物附載到沸石等載體上，經(jīng)過干燥、高溫焙燒制備成集多孔物質(zhì)特點(diǎn)、稀土元素對(duì)氮、磷的高吸附容量及高選擇性于一體的新型吸附劑。

為了進(jìn)一步提高稀土吸附劑的吸附效果，中國(guó)發(fā)明專利CN106607006A公開了一種同步脫氮除磷的吸附劑的制備方法，該吸附劑并利用鑭和釓兩種稀土元素加入乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮制成的稀土改性劑對(duì)粉煤灰合成沸石進(jìn)行改性處理，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)使用氯化鑭進(jìn)行改性來說，對(duì)銨離子和磷的吸附性能大大提升，均達(dá)到93％以上，且吸附速率也大大提升。

中國(guó)的稀土儲(chǔ)量最多時(shí)占世界的71.1％，目前占比在23％以下。中國(guó)稀土儲(chǔ)量在1996至2009年間大跌37％，只剩2700萬噸。按現(xiàn)有生產(chǎn)速度，中國(guó)的中、重類稀土儲(chǔ)備僅能維持15至20年，在2040-2050年前后必須從國(guó)外進(jìn)口才能滿足國(guó)內(nèi)需求。中國(guó)并非世界上唯一擁有稀土的國(guó)家，卻在過去幾十年承擔(dān)了世界稀土供應(yīng)的角色，結(jié)果付出了破壞自身天然環(huán)境與消耗自身資源的代價(jià)。

為了進(jìn)一步提升稀土吸附劑的吸附效果，同時(shí)降低稀土元素的使用量(具有降低成本以及減少稀土元素消耗雙重意義)，本發(fā)明提供了一種低加入量，高吸附效果的稀土吸附劑的生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種稀土吸附劑的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種稀土吸附劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

A、沸石粉的活化：將沸石粉先進(jìn)行研磨并過篩，然后在0.1-0.3mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡30-45min；然后用蒸餾水反復(fù)清洗后，再用0.05-0.15mol/L的鹽酸溶液中浸泡60-75min；再次用蒸餾水反復(fù)清洗后，用蒸餾水浸泡60-90min，過濾后在100-120℃烘干8-12h；

B、稀土改性氧化石墨烯懸浮液的配置：將氧化石墨烯粉末室溫下浸入稀土改性劑中浸泡4-6h，過濾后烘干得到稀土改性氧化石墨烯固體；將處理得到的氧化石墨烯固體研碎，并按1.0-2.0mg/mL濃度放入N，N-二甲基甲酰胺和水的混合溶劑，超聲波分散2-3h，得到穩(wěn)定的稀土改性氧化石墨烯懸浮液；