[发明专利]一种锆改性赤泥除磷吸附剂的制备方法

说明书

一种锆改性赤泥除磷吸附剂的制备方法属于吸附剂材料制备领域，以及废水净化技术领域。制备步骤是将赤泥充分烘干，按锆与赤泥的质量比0.1～0.5(最优值为0.4)加入去离子水搅拌混合均匀呈泥浆状。将混合均匀的溶液放入烘箱中充分烘干，烘干后破碎，用去离子水洗涤，烘干，研磨，筛分至100目。该吸附剂对水中磷酸盐的吸附量达到32.8667mg/g。本发明具有实现固体废物再利用和开发废水处理新材料的双重意义。

技术领域

本发明属于吸附剂材料制备领域，以及废水净化技术领域，具体涉及一种对磷酸盐的吸附具有低成本高效能的锆改性赤泥吸附剂的制备方法。

背景技术

磷是水生物生长的重要元素之一，但是水体中过量的磷会引起江河、湖泊的富营养化，严重影响了生态平衡和人类生活。因此，有效的控制水体的富营养化是急需解决的问题之一。目前，处理水体中磷酸盐的方法主要包括离子交换法、生物法、化学沉淀法和吸附法等。其中，吸附法因其操作简单、速度快、吸附剂可再生反复使用等优点而备受关注。

目前关于磷酸盐处理的吸附剂主要有活性炭、沸石、硅藻土、复合材料等。CN108671889A中公开了一种利用松针为原料，进行改性处理制备活性炭并用作污水除磷吸附剂的方法。CN102527328A中公开了一种以沸石和硅藻土为原料，通过化学处理和高温活化进行改性处理从而制备污水除磷材料的方法。CN102441365A中公开了一种将剥离的ZnAl层状双金属氢氧化物胶体溶液与高分子溶液通过静电作用或接枝作用复合得到磷吸附材料的制备方法，但这些吸附剂大多由于吸附量小或吸附剂成本高等问题限制了其推广使用。因此，制备价格低廉且吸附能力强的吸附剂成为亟待解决的问题。

为了寻找价格低廉的吸附剂原料，越来越多的学者将目光投注在工业副产物和农业废弃物上。赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的一种碱性很强工业废物(pH＝10－13)，每生产1t氧化铝可产生1.0～1.3t的赤泥，我国赤泥的累计堆存量高达数亿吨，大量赤泥堆放不仅占用了大量的土地，而且严重影响生态环境。赤泥不仅含有大量的钙、铝、铁、硅等活性金属氧化物，而且还具有多孔结构，这些特性使得赤泥成为一种可行的吸附剂材料。然而，原赤泥对磷的吸附能力较弱，需要通过改性提高其除磷能力。

锆氧化物或氢氧化物对水中的磷酸盐具有较强的固定能力，近年来，锆改性材料作为除磷剂取得了显著的效果。CN105032348A中公开的锆改性污泥吸附剂研究表明，改性后的污泥对废水中磷酸盐的能力大大提高。CN10349390A中公开了一种氧化锆改性活性炭去除磷酸盐吸附剂的制备方法。CN107754756A中公开了一种除磷膨润土的制备方法，该专利以无机锆盐水溶液为改性试剂，制备羟基锆改性膨润土吸附材料。而利用锆氧化物或者氢氧化物对赤泥进行改性处理的方法至今仍未见报道，在此基础上，本发明公布一种制备新型锆改性赤泥除磷吸附剂的方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有赤泥大量堆存无法得到有效处理和利用的现状，结合水中磷酸盐难以治理的问题热点，提供一种制备新型的锆改性赤泥吸附剂的方法。该方法步骤简单、快速、高效，所获得的锆改性赤泥吸附剂对磷酸根有快速高效的去除效果，同时实现赤泥废物利用和废水处理。

本发明通过以下技术方案来实现：

(1)将工业废弃物赤泥在烘箱中充分烘干，研磨，筛分(优选至50目)备用。

(2)将锆的水溶性化合物(优选氧氯化锆)和赤泥按锆与赤泥的质量比0.1～0.5(最优值为0.4)加入去离子水搅拌混合均匀呈泥浆状。

(3)将混合均匀的溶液放入烘箱中充分烘干，烘干后研磨破碎。

(4)将材料研磨破碎，用去离子水洗涤，烘干，研磨，筛分至100目，即得到锆改性赤泥吸附剂。

本发明的优点和特点：