[发明专利]一种以石棉尾矿制备高效磷吸附剂的方法及应用

说明书

一种以石棉尾矿制备高效磷吸附剂的方法，包括以下步骤；(1)将石棉尾矿与质量浓度为5％的无机酸按照固液比1:5～1:10混合，在40℃～80℃下加热搅拌酸化2～12小时；(2)在步骤(1)所得溶液中逐滴加入碱溶液，调节其pH达到10左右，继续加热搅拌2小时左右；(3)将搅拌后的产物离心、洗涤、干燥、研磨得到含氢氧化镁的复合材料；(4)将上述步骤制得的复合材料在马弗炉中煅烧，得到含氧化镁的复合材料即高效磷吸附剂。本发明既保证了废物作为资源的充分利用，符合以废治污的理念，又避免了石棉尾矿中其它金属离子作为二次污染物对环境的损害。

技术领域

本发明涉及矿物资源的综合利用及固体废弃物资源化利用技术领域，特别涉及一种以石棉尾矿制备高效磷吸附剂的方法及应用。

背景技术

石棉尾矿是在石棉开采和选矿提纯过程中产生的一种以粉料为主的固体矿物残渣。其主要化学成分是MgO和SiO₂，还含有少量的Al₂O₃、Fe₂O₃、Cr₂O₃、CaO等。其矿物成分主要为蛇纹岩，同时含有少量的短纤维温石棉、滑石、石英、磁铁矿等。蛇纹岩类矿物含有多种不饱和键，例如Mg-O-Mg、Mg-OH-Mg、Si-O-Si、O-Si-O、OH-Mg-OH、OH-Mg-O键。

我国石棉尾矿资源丰富且分布广泛，主要分布在青海、甘肃阿克塞、陕西大安和新疆维吾尔族自治区等地，是世界上石棉生产的大国之一，石棉储量位居世界第三，仅次于加拿大、俄罗斯。但石棉矿中石棉含量较低，仅占1％～4％，意味着每产生1吨石棉将会排放近百吨的石棉尾矿。据统计，我国一年的石棉产量为34万多吨，产生的石棉尾矿数量高达数千万吨。《国家危险废物名录》将石棉废物列入第36类危险废物，长期吸入石棉尾矿中未被筛选出的细小纤维会导致肺癌、石棉尘肺等严重疾病，给人类的生存和生态环境的发展造成了威胁。因此，对石棉尾矿的合理处置对经济发展和生态环境具有重要意义。

传统的石棉尾矿的处理处置方式主要包括堆积排放、卫生填埋，不仅占用了大量的土地，而且石棉尾矿中的短纤维随风和水体传播，易引起呼吸道疾病和肺部疾病，对人类健康产生危害。基于石棉尾矿具有耐热、耐磨、隔热、隔音、抗腐蚀等优良性能，也被应用于回填、铺路、制备免烧砖等，但由于运输半径、经济成本等因素，其经济效益并不可观。在国家倡导循环经济和可持续发展的号召和现代分析测试技术的发展前提下，石棉尾矿的资源化利用技术在不断的改进，目前大致分为酸浸和焙烧两类。石棉尾矿酸浸渣制备硅质多孔材料和以硫酸为主的酸提法实现金属和硅的分离都属于酸提法，前者酸浸液中的铁、铝、钙等离子没有做到充分利用，产生了二次污染；后者提取效果不好，难以实现有效分离。焙烧法指直接向石棉尾矿中加入化学助剂进行焙烧，再经过水浸、沉淀等工艺得到不同镁系、硅系等产品，缺点是反应条件较难控制，需根据具体情况制定。

磷是生命必需的基本元素，是核酸、细胞膜和骨骼的主要成分。磷参与活细胞的新陈代谢并为动植物提供能量，对地球的生命起着至关重要的作用。磷资源属于不可再生资源，在自然界几乎为单向流动。当今社会全球磷矿开采量不断增长，地球上现有的磷资源将在50-125年内耗尽。而水中磷含量过多会导致水体富营养化现象的产生，造成水质恶化，水生动植物死亡的恶劣影响。因此，寻找去除和回收磷的方法至关重要。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种以石棉尾矿制备高效磷吸附剂的方法及应用，既保证了废物作为资源的充分利用，符合以废治污的理念，又避免了石棉尾矿中其它金属离子作为二次污染物对环境的损害。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种以石棉尾矿制备高效磷吸附剂的方法，包括以下步骤；

(1)将石棉尾矿与质量浓度为5％的无机酸按照固液比1:5～1:10混合，在40℃～80℃下加热搅拌酸化2～12小时；