[發明專利]一種用于高鹽廢液的沸石型除磷劑制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110779504.8
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113461026A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 吳其勝;江銘;張偉建;崔咪芬;習本軍;韓慶文
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02;B01J20/18;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58;C02F101/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉紅陽

本發明公開了一種用于高鹽廢液的沸石型除磷劑制備方法與應用，所述制備方法包括以下步驟：(1)將鎳渣進行球磨處理，球磨后的鎳渣中加入高嶺土和氫氧化鈉，得到混合物料；混合物料中加入水并攪拌均勻，得到混合漿料；(2)步驟(1)中的混合漿料進行水熱反應，反應結束后，經過過濾、洗滌、干燥得到P1型沸石；(3)沸石在改性劑中浸漬，得到改性沸石材料，改性沸石材料經水洗、干燥、研磨得到沸石型除磷劑。本發明采用鎳渣作為原料提高了鎳渣的綜合利用率，鎳渣價格便宜，降低用于高鹽廢水沸石耐鹽除磷劑制備成本；在含鹽廢水中，所述沸石型除磷劑除磷率能夠達到98％以上。

技術領域

本發明涉及一種沸石型除磷劑制備方法，尤其涉及一種用于高鹽廢液的沸石型除磷劑制備方法與應用。

背景技術

草甘膦是一種高效、廣譜、低毒的有機磷除草劑，在農業生產中有較大用量，目前草甘膦生產主要采用甘氨酸合成法，該方法生產草甘膦會產生大量的副產鹽，該副產鹽中含有草甘膦等有機磷成分，該廢鹽經過高溫臨氧裂解后能夠去除其中的含氮有機物雜質，將有機磷轉變成為無機磷。該副產鹽由于含磷量較高，無法進行生產運用。目前對廢水脫磷的方法主要分為物理法、化學法和生物發。其中物理法主要包括吸附和萃取，化學法包括沉淀法、電解法等，生物法包括活性污泥法和生物膜法。

常規的化學沉淀法雖然能夠有效的降低廢水中的磷含量但溶液引入新的離子雜質，生物法具有處理成本較高，難以實現規模化生產。吸附具有操作簡單易行，目前常用的吸附劑主要有活性碳、離子交換樹脂等，這些吸附劑價格昂貴，處理成本太高，且不易在高含鹽量的廢水中吸附除磷，因此開發一種低成本、針對含鹽廢水的高吸附的性能的除磷劑，是草甘膦副產鹽脫磷的一個研究熱點。

P型沸石擁有八元環二維孔道斜方鈣骨架拓撲結構，該結構由于尺寸較小，而與X型和Y型沸石不同，在吸附領域和離子交換領域被廣泛使用，其Mg²⁺的交換量是4A沸石的9倍。

鎳渣是冶煉鎳鐵合金生產的固體廢渣，隨著我國不銹鋼產量持續增加，鎳冶煉廠、不銹鋼冶煉廠存在大量鎳渣排放。鎳渣如若不能夠進行妥善處理，露天堆放，會占用大量的土地資源，同時會對水、大氣、土壤周邊的環境造成嚴重污染。鎳渣主要的化學成分為Al₂O₃和SiO₂同時還具有豐富的鎂含量，為合成沸石提供了可能。Mg²⁺能夠與溶液中的PO₄^3-發生反應生成Mg(PO₄)₂沉淀從而達到除磷的效果。

現有的制備沸石除磷劑的方法主要是以粉煤灰為原料合成沸石除磷劑，采用粉煤灰進行酸活化后與氫氧化鈉進行水熱晶化，采用氯化鎂和氯化鈣進行浸漬改性得到沸石除磷劑，采用該方法合成可能引入了Ca²⁺且水熱時間較長，在含鹽溶液中對磷的去除率不高。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種原料低廉、操作簡單、除磷率高的用于高鹽廢液的沸石型除磷劑的制備方法；本發明的另一目的是提供一種沸石型除磷劑的應用。

技術方案：本發明的用于高鹽廢液的沸石型除磷劑制備方法，包括以下步驟：

(1)將鎳渣進行球磨處理，球磨后的鎳渣中加入高嶺土和氫氧化鈉，得到混合物料；混合物料中加入水并攪拌均勻，得到混合漿料；

(2)步驟(1)中的混合漿料進行水熱反應，反應結束后，經過過濾、洗滌、干燥得到P1型沸石；

(3)沸石在改性劑中浸漬，得到改性沸石材料，改性沸石材料經水洗、干燥、研磨得到沸石型除磷劑。

優選地，步驟(3)中的改性劑為AlCl₃·6H₂O、聚合硫酸鐵、ZrOCl₂·8H₂O中的一種或兩種混合物。