[发明专利]一种简易吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，涉及对铝土矿浮选尾矿的再利用技术，特别涉及利用铝土矿浮选尾矿制备简易吸附剂的方法以及根据该方法制得的简易吸附剂。

技术背景

随着工业进步和社会发展，水污染日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。目前处理废水的工艺或方法有化学混凝沉淀、生物降解、反渗透法、电渗析、吸附法、离子交换树脂、膜分离技术等。然而，这些方法存在工艺复杂、高成本和高能耗的缺点。吸附法的主要缺点是吸附剂价格较高。因此寻找价廉、吸附效率高的吸附剂是非常必要的。硅酸盐矿物由于来源丰富、物理化学成分稳定、高的表面积和特殊的结构，作为廉价和有效的吸附剂在污水处理中具有巨大的应用潜力。近年来，硅酸盐矿物作为吸附剂处理污水受到了广泛研究。

铝土矿浮选脱硅产生的铝硅酸盐尾矿是铝土矿选矿-拜耳法生产氧化铝新工艺的主要废弃物之一，具有产出量大、粒度细、成分复杂等特点，其主要矿物相为未浮选出来的一水硬铝石、高岭石、伊利石等粘土矿物。WangYuhua等[Minerals Engineering，2008，21]将尾矿改性后处理污水，收到了良好的效果：对水中Cr(VI)的移除率达99％。然而这种方法也存在吸附剂分离困难的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简易吸附剂及其制备方法，该方法实施简单，能制得价廉、高效、易再生的简易吸附剂。

本发明的技术解决方案如下：

一种简易吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将铝土矿选矿的尾矿球磨至尾矿的粒度为-10um；再将球磨后的尾矿干燥后压制成压块；将质量浓度为30-60％的磷酸、焦磷酸、偏磷酸或次磷酸溶液之一涂刷或喷淋到压块表面上，干燥；最后将干燥后的压块在300-600℃下煅烧，得到白色的块体吸附剂即为所述的简易吸附剂。

所述的球磨过程为：设置球磨机的转速为260-350r/min，球磨时间为2-6小时。

所述的压制过程为：在压制机中设定压力范围为25-35Mpa/m²，压块的尺寸为5cm×5cm×3cm。

所述煅烧过程为：在马弗炉内煅烧2-4小时。

一种简易吸附剂，其特征在于，该简易吸附剂采用上述的简易吸附剂的制备方法制得。

该技术方法的核心为：将铝土矿选矿尾矿球磨后，压块，表面涂刷或喷淋磷酸溶液(或焦磷酸、偏磷酸或次磷酸溶液)，干燥，煅烧，得到多孔的块体吸附剂。

有益效果：

本工艺的原理和特点为：喷淋到压块表面的磷酸与铝、钙、镁、铁等元素发生化学反应，在压块外表面生成一层多孔坚固的壳层，这层多孔坚固的壳层既能使壳层里面的尾矿在吸附介质中不被分散，同时又能使重金属离子及有机物分子、离子自由进出壳层，为尾矿对移除物的吸附提供了条件。当吸附达到平衡后，将压块从吸附体系中拿出，省去了繁琐的过滤等环节。吸附平衡的压块，通过煅烧或在相应的溶液中解吸附就可使压块恢复吸附性。使用次数对吸附性能基本没有影响。本工艺所用大部分原料为工业废弃物，具有重要的环保和经济意义。

附图说明

图1：本发明的简易吸附剂的制备工艺流程图；

图2：不同煅烧温度吸附剂对Cr(VI)及亚甲基蓝的移除率统计图。

具体实施方式

实施例中所用尾矿成分如表1：

表1铝土矿选矿尾矿化学成分