[发明专利]铅吸附剂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种铅吸附剂及其制备方法和用途。吸附剂由颗粒状磷矿擦洗尾矿组成，其中，尾矿的比表面积为20～25m²/g、粒径为0.1～2μm、粗糙状表面的磷原子含量为5～7％；方法先依次将磷矿擦洗尾矿和水搅拌混合后超声处理、静置、去除上层清液，得磷矿泥，再依次将磷矿泥加入碳酸钾溶液中搅拌混合并浸泡后超声处理、静置、去除上层清液，得混泥浆，接着，先依次对混泥浆使用水进行搅拌清洗、静置、去除上层清液、干燥、粉碎，再对得到的泥粉末进行活化处理，之后，先将活化泥粉末置于磷水溶液中吸附，再对表面含有磷酸根的活化泥粉末使用水进行搅拌清洗、静置去除上层清液的处理后，经干燥制得目的产物。它可广泛地用于对水中的铅进行吸附处理。

技术领域

本发明涉及一种吸附剂及制备方法和用途，尤其是一种铅吸附剂及其制备方法和用途。

背景技术

磷矿擦洗尾矿是在磷矿擦洗脱泥过程中产生的磷矿泥废料，其长期的大量堆放不仅占用了土地、增大了尾矿库的维护费用，也会对环境产生不利的影响。近年来，对磷矿尾矿的综合利用有了一些较大的进展，如题为“Heavy Metal Interactions withPhosphatic Clay:Sorption and Desorption Behavior.”，J.Environ.Qual.，30:1961-1968(2001)(“磷尾矿粘土与重金属间的相互作用：吸附与脱附行为”，《环境质量》杂志2001年第30卷第1961～1968页)的文章。该文中提及的磷尾矿粘土主要由粘土矿物(蒙脱土、高岭土等)和少量残留的磷灰石组成；其在用于对重金属的吸附前，需先将磷尾矿粘土干燥、粉碎后过60目筛，并用去离子水清洗后得到作为吸附剂的产物。这种吸附剂虽能够吸附重金属铅、镉、锌，却与其制备方法均存在着不足之处，首先，吸附剂吸附的重金属在环境酸度改变时存在着较高的脱附率，其中吸附的铅在酸碱度为3(pH值)时的环境下的脱附率高达20％，从而使脱附的重金属铅又极易于在环境介质中移动，因而大大地降低了磷尾矿在实际治理重金属铅污染中的功效；其次，制备方法不能获得具有较低铅脱附率的产物。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种吸附后脱附率较低的铅吸附剂。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述铅吸附剂的制备方法。

本发明要解决的又一个技术问题为提供一种上述铅吸附剂的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：铅吸附剂由颗粒状磷矿擦洗尾矿组成，特别是，

所述颗粒状磷矿擦洗尾矿的比表面积为20～25m²/g，其主要由重量比为3～4：1的硅酸钙(CaSiO₃)和氟磷酸钙(Ca₁₀(PO₄)₆F₂)组成；

所述颗粒状磷矿擦洗尾矿的粒径为0.1～2μm；

所述颗粒状磷矿擦洗尾矿的表面为粗糙状，所述粗糙状表面的磷原子含量为5～7％。

作为铅吸附剂的进一步改进：

优选地，颗粒状磷矿擦洗尾矿含有微量的碳酸钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化镁。

优选地，颗粒状为片状，其片长为0.1～2μm、片宽为0.1～2μm、片厚为0.1～0.5μm。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述铅吸附剂的制备方法包括将风干的磷矿擦洗尾矿粉碎至≤60目，特别是主要步骤如下：

步骤1，先按照磷矿擦洗尾矿和水的体积比为1：3～5的比例，将磷矿擦洗尾矿和水搅拌混合后超声处理至少3h，得到混合液，再将混合液静置至少20h后去除上层清液，得到磷矿泥；