[發明專利]工業固體廢物填充劑的方法及其應用

在審

• 申請號: 202010417723.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN113680309A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 錢光人;陳子旋;周吉峙;張佳
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/04;B01J20/06;B01J20/10;B01J20/28;B01J20/282;B01J20/30;C02F1/28;C04B38/10;C04B28/04;C04B20/04;C04B20/02;C02F101/10;C02F101
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種工業固體廢物填充劑的方法及其應用，先進行工業固體廢物的預處理，得到工業固體廢物粉末；然后工業固體廢物粉末和去離子水進行混合，得到水漿混合物；再將水漿混合物中的固形物進行分離，干燥，得到固體材料；然后將固體材料進行焙燒，產物冷卻后的固體研磨成粉末；再將粉末與硅酸鹽水泥進行混合，再將混合粉末、去離子水和過氧化氫進行混合，在室溫下發泡并在室溫下自然風干，從而制得工業固體廢物填充劑材料。本發明將水泥與此種固體廢物填充劑結合，可制得到具有吸附作用的發泡混凝土，有效得將吸附作用與混凝土的特點相結合，展示出了較好的吸附除磷除銻的效果，并且成本低廉，起到了以廢治廢的目的，具有重要的產業價值。

技術領域

本發明涉及一種處理廢水的吸附劑及其應用，特別是涉及一種含銻磷廢水的吸附劑及其應用，應用于固體廢物利用，廢水處理技術領域。

背景技術

水體富營養化是主要是因為人類活動產生的污水，導致水體內氮磷含量超標，致使水中浮游生物加速繁殖，使水中有機物的生產速度大于消耗速度，水質破壞，從而造成水中其他生物死亡的現象。磷是產生水體富營養化現象的主要物質，當水中的磷含量大于0.018mg/L時就會造成浮游生物的大幅度增長。然而當水中的磷含量低于0.1mg/L時，浮游植物的生物量與磷的含量則成正比關系。因此，控制水中磷元素的含量是預防水體富營養化的重中之重。

常用的除磷方法有化學沉淀法，人工濕地法，生物法，離子交換法，膜分離法和吸附法，化學沉淀法是通過投加沉淀劑與磷形成難溶性沉淀，但化學沉淀法的長時間運行也會造成水體pH的上升以及污泥的產生。生物法是利用微生物在好氧的狀態下攝取磷，在特殊的厭氧環境下放出磷，生物法的除磷效果較好但是生物法條件嚴苛，成本較高。離子交換法是將磷酸根陰離子置換到交換劑上的方法，效果較好但成本較高。膜分離法除磷效率較高，但也因為成本高而應用受到限制。在吸附法中，尋找成本低廉易于制作且能夠高效去除污染物的吸附劑是關鍵。

而銻元素的化合物能夠干擾人體內酶的活性，從而導致人體代謝紊亂造成神經系統的損傷，銻的污染主要存在于選礦，冶金，皮革印刷等企業導致的土壤和水源污染。常用的除銻方法有氧化還原法，化學沉淀法，溶液萃取法以及吸附法等等。相比吸附法，其他方法皆有成本較高，處理不當則會產生二次污染的劣勢，因此制備成本較低，吸附效率較高的吸附劑的應用對于廢水的治理具有重要的現實意義。

常規的吸附劑如活性氧化鋁，硅藻土等價格昂貴，處理含磷廢水的成本太高，因此，開發一種低成本、吸附效率高的吸附劑成為亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種工業固體廢物填充劑的方法及其應用，能制備節源環保，低成本工業固體廢物填充劑。由于常規的吸附劑如活性氧化鋁，硅藻土等價格昂貴，處理含磷廢水的成本太高。因此本發明利用天然材料以及固體廢物合成能夠吸附除磷，銻的吸附劑，對于固體廢物資源利用、清潔生產和節能減排均有重要的現實意義和示范作用。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下技術方案：

一種工業固體廢物填充劑的方法，包括如下步驟：

a.工業固體廢物的預處理：采用工業固體廢物，按照組分質量比計算，工業固體廢物的組分比例符合鈣和鐵的質量比為(55～80)：(45～20)的要求，然后將工業固體廢物進行干燥，研磨并篩選，得到工業固體廢物粉末；

b.將在所述步驟a所得工業固體廢物粉末和去離子水進行混合攪勻，調節pH為9-11，得到水漿混合物；

c.將在所述步驟b所得水漿混合物中的固形物進行分離，將收集的固定物進行成型，并干燥，控制干燥溫度不高于80℃，得到固體材料；

d.將在所述步驟c中所得固體材料在800～1000℃下，在焙燒3～4h后，自然冷卻，然后將焙燒后的產物冷卻后的固體研磨成粉末；