[發(fā)明專利]銅渣基磷酸鹽多孔微球的制備方法及其應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010971418.2 | 申請日： | 2020-09-16 |
| 公開（公告）號： | CN112110711B | 公開（公告）日： | 2022-02-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 韋宇;周新濤;羅中秋;竇馨文;楊鎮(zhèn)源;陳天翔;徐輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 昆明理工大學(xué) |
| 主分類號： | C04B28/34 | 分類號： | C04B28/34;C04B38/02;B01J20/02;B01J20/28;C02F1/28;C02F101/20;C04B111/50 |
| 代理公司： | 昆明同聚專利代理有限公司 53214 | 代理人： | 蘇蕓蕓 |
| 地址： | 650093 云*** | 國省代碼： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 銅渣基 磷酸鹽 多孔 制備 方法 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種銅渣基磷酸鹽多孔微球的制備方法，該方法是將磷酸鹽與緩凝劑硼砂加入銅渣粉末中攪拌均勻；將發(fā)泡劑和蒸餾水加入混合物中攪拌均勻，獲得漿料；在水浴加熱、攪拌條件下，將漿料滴加到熱的二甲基硅油中，液滴在攪拌機械力和二甲基硅油剪應(yīng)力的作用下，破碎成微球并迅速凝固沉降，收集沉淀，洗滌干燥，在室溫下養(yǎng)護固化后獲得銅渣基磷酸鹽多孔微球；本發(fā)明方法成球率超過85%，粒徑大小可調(diào)；本發(fā)明方法實現(xiàn)了廢棄物的回收利用，且工藝簡單，原料來源廣泛，成本低廉，將銅渣基磷酸鹽多孔微球應(yīng)用在廢水中重金屬離子的吸附中，吸附率高，且能在工業(yè)廢水處理中連續(xù)使用，吸附劑易回收利用，對環(huán)境更加友好。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及吸附劑載體技術(shù)和廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種銅渣基磷酸鹽多孔微球的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
銅渣屬于大宗工業(yè)固體廢棄物，其主要礦物組成是鐵橄欖石、磁鐵礦及一些脈石組成的無定型玻璃體。目前，銅渣的主要處理方式包括：有價金屬的提取回收、制備水泥混凝土、堆存處置。現(xiàn)有技術(shù)對銅渣中有價金屬的回收率不高，且各種技術(shù)均造成大量能源消耗，長期運作經(jīng)濟效益差。銅渣作為制備水泥混凝土的原料，其作為原料之一的摻加量較低，不能大規(guī)模應(yīng)用到生產(chǎn)和生活中，此外，在我國大量銅渣的處理方式為堆存處理，在自然條件下，這些物質(zhì)很難分解，而且銅渣中的有毒物質(zhì)會向水、大氣和土壤中轉(zhuǎn)移，從而直接參與生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)之中，此種處理方式對生態(tài)環(huán)境有著長期、潛在、間接、綜合性的影響。銅渣堆存既占用大量土地資源、污染環(huán)境，又造成資源的浪費。而現(xiàn)在對于重金屬離子吸附劑的研究多集中于粉末狀吸附劑，但粉末狀吸附劑不便應(yīng)用于工業(yè)廢水的連續(xù)化處理以及填充床中，塊狀吸附劑吸附能力又不足以解決廢水中重金屬污染的問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種簡單、廉價、環(huán)保的銅渣基磷酸鹽多孔微球的制備方法，該方法步驟如下：
（1）將磷酸鹽與緩凝劑硼砂加入銅渣粉末中攪拌均勻；
所述銅渣主要成分為：Fe2O3 55～60wt%、SiO2 20～23wt%、MgO 4～5wt%、Al2O3 3～4wt%、CaO 3～4wt%、ZnO 1～2wt%；
所述銅渣粉末是銅渣在溫度70～80℃下干燥24h，研磨過80目篩制得；
所述磷酸鹽為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉中的一種；
所述磷酸鹽與銅渣粉末的質(zhì)量比為0.2～0.6:1，緩凝劑硼砂與銅渣粉末的質(zhì)量比為0.01～0.1:1；
（2）將發(fā)泡劑和蒸餾水加入步驟（1）混合物中攪拌均勻，獲得漿料；
所述發(fā)泡劑為十二烷基酸鈉和雙氧水按質(zhì)量比1～3:2～4的比例混合制得；蒸餾水與銅渣的質(zhì)量比為0.1～0.3:1；十二烷基硫酸鈉與銅渣的質(zhì)量比為0.01～0.04:1；
（3）在水浴加熱、攪拌條件下，將漿料滴加到40～80℃的二甲基硅油中，液滴在攪拌機械力和二甲基硅油剪應(yīng)力的作用下，破碎成微球并迅速凝固沉降，收集沉淀，洗滌干燥，在室溫下養(yǎng)護固化后獲得銅渣基磷酸鹽多孔微球；
所述攪拌速度為500-1000轉(zhuǎn)/min；干燥溫度為30～50℃，養(yǎng)護固化時間為0.5～12h。
本發(fā)明方法制得的銅渣基磷酸鹽多孔微球的平均粒度在5～800μm。
本發(fā)明另一目的是將上述方法制得的銅渣基磷酸鹽多孔微球應(yīng)用在重金屬吸附中，實驗結(jié)果顯示銅渣基磷酸鹽多孔微球?qū)b2+吸附率達(dá)到80～95%。
本發(fā)明的有益效果：
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