[发明专利]一种矿物前驱体吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种矿物前驱体吸附剂及其制备方法，采用机械力研磨手段，将原料按配比置于磨机中，控制球料比为7～45，研磨速度为100～1200rpm，研磨时间为20～240min，得矿物前驱体吸附剂。所述前驱体吸附剂在室温水相搅拌条件下即可水合得到所定的矿物相，同时前驱体结构向合成矿物相转变的过程中，可捕获去除水溶液中的各种有机污染物、无机污染物，并可回收再利用水体中的有用组分。不同于一般吸附剂的吸附作用，本发明所述矿物前驱体吸附剂基于前驱体的反应吸附现象，能大幅度提高其对污染物的去除效率；且涉及的制备方法工艺简单，绿色环保，成本低；可广泛应用于印染、化工、生活污水净化及资源回收再生等领域。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种矿物前驱体吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

污水主要分生活污水、工业废水和初期雨水，其中含有大量的有机、无机污染物，对生态、人类的健康造成巨大的威胁。目前污水处理的主要方法包括：化学沉淀法、离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法等，其中吸附法进行水处理。具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物科以及吸附剂可重复使用等优点，随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功。吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。污水中的某些成分若能选择性分开并回收，即可实现废弃资源的再生利用。

目前已开发用于污水处理的吸附剂种类较多，包括碳类吸附剂、腐植酸类吸附剂、矿物质吸附剂、高分子吸附剂、生物吸附剂等，其中应用较为广泛的是碳类吸附剂以及矿物质吸附剂。这一类吸附剂的制备过程或多或少的涉及到高温、酸碱处理等，制备工艺繁琐且带来了环境负担。所得吸附剂的应用面窄，往往只对特定的污染物具有良好的吸附效果，不能对污染水体中多种污染物同时处理。因此开发能够有效处理多种类型污染物的吸附剂及其制备工艺具有重要意义。另外现有的吸附剂在吸附污水中的所定成分时，会受限于吸附剂的结构、水溶液中竞争成分、浓度势差等所带来的不利因素，吸附容量等并不能达到满意的程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿物前驱体吸附剂及其制备方法，该方法涉及的制备工艺简单、绿色环保、成本低，所得吸附剂在室温下污水中进行搅拌便可水合得到安定的某个矿物相，实现污水成分与弱晶态前驱体吸附剂共同形成稳定的矿物相；可高效地捕获反应固定各种水溶液里的有机污染物、无机污染物，实现去污及其回收特定成分等目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种矿物前驱体吸附剂的制备方法，包括以下步骤：采用机械力研磨手段，将原料置于磨机中，控制球料比为7～45，研磨速度为100～1200rpm，研磨时间为20～240min，即得所述的矿物前驱体吸附剂。

上述方案中，所述原料为常见的金属氢氧化物、镁盐、钙盐、铝盐、过渡金属盐、粘土类矿物中的一种或几种。

上述方案中，所述金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等中的一种或几种；镁盐、钙盐、铝盐或过渡金属盐分别为氯盐、硫酸盐、碳酸盐中的一种或几种。

上述方案中，所述粘土类矿物为含有所述金属氢氧化物、镁盐、钙盐、铝盐或过渡金属盐的天然矿物。

上述方案中，所述粘土类矿物优选为明矾石或石灰石。

上述方案中，所述原料的配比关系以其引入组分的摩尔比为准，配比关系如下：引入的氢氧化镁与氢氧化铝的摩尔比为(1～3):1，生成类水滑石矿物前驱体；或氢氧化钙、氢氧化铝、钙盐的摩尔比为3:2:(0.5～3)，生成类水滑石矿物前驱体或钙矾石矿物前驱体；生成钙矾石矿物前驱体；或氢氧化锂与氢氧化铝的摩尔比为1:(0.5～3)，生成类水滑石矿物前驱体，或氢氧化铝与铝盐的摩尔比为(2～4):1，生成明矾石矿物前驱体。

上述方案中，所述机械力研磨手段采用干式研磨。

上述方案中，所述磨机包括但不限于行星式球磨机和搅拌磨。