[发明专利]一种多孔性吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔性吸附剂的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：1）将高岭土，海泡石、凹凸棒土、硅藻土、膨润土中的一种或几种混匀，在400‑700℃下焙烧1‑10 h，得焙烧组分；2）将步骤1）的焙烧组分加入到碱性溶液中，升温至65‑90℃，恒温2‑8 h，过滤留母液，用水洗涤反应物，洗液与母液混合得滤液；3）将步骤2）得到的滤液加入铝盐溶液，调节体系pH值为7.5‑9.5，得到凝胶物质；4）将步骤2）得到的水洗反应物、步骤3）得到的凝胶物质、添加剂加入到一起，混均；5）将步骤4）得到的混合物干燥、磨细，得到多孔性吸附剂。该吸附剂对重金属离子有快速吸附作用，效率高，效果稳定，生产过程清洁化，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种重金属离子吸附剂的制备方法，属于重金属污染水处理技术领域。

背景技术

重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。由于重金属具有不易移动溶解的特性，进入生物体后不能被排出，会造成慢性中毒。当前随着工业的迅速发展，我国每年工业废水的排放总量已超过了 800 亿吨，而其中电镀废水的排放量达到 60 亿立方米，引起的重金属污染日趋严重。因此，重金属污染的治理日益受到人们的重视。

目前重金属废水的处理方法主要有离子交换法、化学法、吸附法、膜分离技术法、生物处理法、反渗析法等。离子交换法、膜分离法和电解法运行成本高、耗能大。吸附法主要是利用高比表面积或具有多孔结构的物质作为吸附材料去吸附重金属离子。该方法的核心是吸附剂的选择，常用的吸附剂有活性炭、矿物质、分子筛和微生物等。吸附法有较强的适应性，投资低。

专利 CN 102658097B 公开了一种高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法，是以白云石和蒙脱石为原料，加入水、可溶性淀粉和 Al₂(SO₄)₃ 充分搅拌均匀、造粒铸型、干燥、焙烧制备而成。该吸附剂对水体中的磷有高度亲合性，不会对水体及水生生物产生毒害，使用后便于从水体中移出。专利 CN1865165A 是利用膨润土与阳离子表面活性剂制备吸附剂的方法；专利 CN104785202A 涉及利用改性凹凸棒土作为吸附剂处理电镀废水等废水；专利 CN103962092B 利用改性火山石作为吸附剂吸附电镀废水。专利 102698707 A 公开了一种工业废水吸附剂及其制备方法，该吸附剂由 80~95% 钢渣细粉、2~15% 水和 2~6% 发泡剂（按重量百分比计）组合而成。

从多数吸附剂表面结构的设计上看，主要是依赖吸附物质的天然表面和颗粒间堆积的间隙孔道，吸附能力相对较弱，从工艺上存在工序复杂、稳定性低或强度差的不足。采用具有离子交换能力的吸附剂，便于再生，具有工艺流程简单，效率高等特点。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种吸附剂及其制备方法，制备的吸附剂可作为低成本且处理效果稳定的重金属废水处理剂。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：采用吸附法，其中吸附剂的制备包括以下工艺步骤：

1）将高岭土，海泡石、凹凸棒土、硅藻土、膨润土中的一种或几种混合至均匀，在400-700 ℃下焙烧 1-10 h，得焙烧组分；

2）将步骤 1）的焙烧组分加入到碱性溶液中，升温至 65-90 ℃，恒温 2-8 h，过滤留母液，用焙烧组分质量的1-3 倍水洗涤反应物，洗液与母液混合得滤液；

3）将步骤 2）得到的滤液加入铝盐溶液，调节体系 pH 值为 7.5-9.5，得到凝胶物质；

4）将步骤 2）得到的水洗反应物、步骤 3）得到的凝胶物质、添加剂加入到一起，混合均匀；

5）将步骤 4）得到的混合物干燥、磨细，得到多孔性吸附剂。

所述步骤 1）中，高岭土的加入量为30-70 %，高岭土、海泡石、凹凸棒土、硅藻土、膨润土的粒度为160-200 目；