用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：1）泥料的制備；2）磷化合物溶液配制：將20?40重量份的磷化合物溶于30?60重量份的水中制備得到磷化合物溶液；3）混煉：將步驟2）配制好的磷化合物溶液投入步驟1）中的泥料中，用混煉機(jī)再次混煉20?30分鐘；4）陶瓷坯體成型；5）陶瓷坯體的干燥；6）陶瓷坯體燒成；本發(fā)明用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料具有多孔性、高比面積、機(jī)械強(qiáng)度高、高物理吸附性、高化學(xué)吸附性、化學(xué)吸附適應(yīng)性廣。
【專利說(shuō)明】
用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 目前重金屬污染對(duì)人類生存帶來(lái)極大的危害，它主要包括環(huán)境污染和人體傷害， 各地重金屬污染事件也層出不窮，對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)造成極大損失。隨著全球工業(yè)化的推進(jìn)， 重金屬污染問(wèn)題正在成為全人類生存發(fā)展所必須面對(duì)的嚴(yán)峻問(wèn)題。在我國(guó)，工業(yè)污染已經(jīng) 致使我國(guó)1/5的耕地、80.1%的江河湖庫(kù)底質(zhì)遭受重金屬污染，關(guān)于水體和土壤重金屬嚴(yán)重 危害人類健康的群體事件頻發(fā)。2011年國(guó)務(wù)院批復(fù)了第一個(gè)"十二五"專項(xiàng)規(guī)劃《重金屬污 染綜合防治"十二五"規(guī)劃》，在"十二五"期間，國(guó)家重點(diǎn)支持鉛、汞、鎘、絡(luò)、砷等重金屬污染 企業(yè)綜合整治、污染防治新技術(shù)示范和推廣等項(xiàng)目。治理重金屬污染首先需要從控制工業(yè) 廢水的排放入手，進(jìn)而開展對(duì)被污染水體、煙塵、土壤、固體廢棄物等的綜合治理。目前一般 采用化學(xué)沉淀法、電解法、吸附法、離子交換法、膜分離法等去除工業(yè)廢水中的重金屬離子， 但處理效果不理想、處理費(fèi)用高，全球的重金屬污染問(wèn)題正在進(jìn)一步惡化，盡管重金屬污染 對(duì)人類染危害性如此嚴(yán)重，但是對(duì)于其有效治理人類一直無(wú)能為力。為此人們一直在尋找 一種成本較低、可有效吸附重金屬的材料來(lái)治理重金屬污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)：提供一種成本較低、可 有效吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法， 包括以下步驟： 1) 泥料的制備:首先將以下各原料加入混煉機(jī)混合10-20分鐘制備泥料:原料A以重量 份數(shù)計(jì)為:黏土30-70份，尚嶺土 15-37份，蒙脫石5_10份，田菁粉1-8份;原料B為占原料A總 重量20-50%的水； 2) 磷化合物溶液配制:將20-40重量份的磷化合物溶于30-60重量份的水中制備得到磷 化合物溶液； 3) 混煉:將步驟2)配制好的磷化合物溶液投入步驟1)中的泥料中，用混煉機(jī)再次混煉 20-30分鐘； 4) 陶瓷坯體成型:將步驟3)制得的泥料擠出成型為坯體； 5) 陶瓷坯體的干燥:將步驟4)制得的坯體于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯體燒成:將步驟5)干燥好的坯體進(jìn)行燒成即可，燒成溫度為700-1000 °C。
[0006] 所述磷化合物為磷酸一銨、磷酸三銨、磷酸氫鈣中的一種或幾種。
[0007] 所述黏土為安徽黏土。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料具有多孔性、高比 面積、機(jī)械強(qiáng)度高、高物理吸附性、高化學(xué)吸附性、化學(xué)吸附適應(yīng)性廣，而由于此方法的原材 料大部分是天然礦物和生產(chǎn)工藝是陶瓷工藝，制備方法簡(jiǎn)單，所以生產(chǎn)成本低、再生利用率 高，本發(fā)明材料尤其適合于被重金屬污染的農(nóng)田土壤的修復(fù)，對(duì)經(jīng)過(guò)本發(fā)明材料吸附的土 壤中不僅可以充分吸附所含重金屬離子，而且因?yàn)楸景l(fā)明材料含磷、鈣、鎂、鉀等農(nóng)作物生 長(zhǎng)必須元素，所以可以為農(nóng)田提供養(yǎng)分，從而會(huì)比被重金屬污染前土壤更適合于農(nóng)作物生 長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面用具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不僅局限于以下具體實(shí) 施例。
[0010] 實(shí)施例一 一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 泥料的制備：首先將安徽黏土70kg，高嶺土 15kg，蒙脫石10kg，田菁粉5kg，水30kg加 入混煉機(jī)混合20分鐘制備泥料； 2) 磷化合物溶液配制:將20kg的磷酸一銨溶于50kg的水中制備得到磷酸一銨溶液； 3) 混煉:將步驟2)配制好的磷酸一銨溶液投入步驟1)中的泥料中，用混煉機(jī)再次混煉 30分鐘； 4) 陶瓷坯體成型:將步驟3)制得的泥料擠出成型為坯體； 5) 陶瓷坯體的干燥:將步驟4)制得的坯體于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯體燒成:將步驟5)干燥好的坯體進(jìn)行燒成即可，燒成溫度為700-1000 °C。
[0011] 實(shí)施例二 一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 泥料的制備：首先將安徽黏土55kg，高嶺土30kg，蒙脫石10kg，田菁粉5kg，水35kg加 入混煉機(jī)混合20分鐘制備泥料； 2) 磷化合物溶液配制:將40kg的磷酸三銨溶于60kg的水中制備得到磷酸三銨溶液； 3) 混煉:將步驟2)配制好的磷酸三銨溶液投入步驟1)中的泥料中，用混煉機(jī)再次混煉 30分鐘； 4) 陶瓷坯體成型:將步驟3)制得的泥料擠出成型為坯體； 5) 陶瓷坯體的干燥:將步驟4)制得的坯體于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯體燒成:將步驟5)干燥好的坯體進(jìn)行燒成即可，燒成溫度為700-1000 °C。 [0012] 實(shí)施例三 一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 泥料的制備:首先將安徽黏土50kg，高嶺土25kg，蒙脫石8kg，田菁粉5kg，水28kg加入 混煉機(jī)混合20分鐘制備泥料； 2) 磷化合物溶液配制:將30kg的磷酸一銨溶于45kg的水中制備得到磷酸一銨溶液； 3) 混煉:將步驟2)配制好的磷酸一銨溶液投入步驟1)中的泥料中，用混煉機(jī)再次混煉 25分鐘； 4) 陶瓷坯體成型:將步驟3)制得的泥料擠出成型為坯體； 5) 陶瓷坯體的干燥:將步驟4)制得的坯體于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯體燒成:將步驟5)干燥好的坯體進(jìn)行燒成即可，燒成溫度為700-1000 °C。 [0013]以下為本實(shí)施例制備的用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的物理性能測(cè)試結(jié)果：
以下為本實(shí)施例制備的用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的化學(xué)吸附性能測(cè)試結(jié)果： 測(cè)試條件1、PH值：>0.2<13 2、環(huán)境溫度：1°C~95°C 本發(fā)明的陶瓷材料分別對(duì)汞、鎘、鉛、鉻等的吸附容量：
以上僅是本發(fā)明的特征實(shí)施范例，對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用同等交 換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： 1) 泥料的制備：首先將以下各原料加入混煉機(jī)混合10-20分鐘制備泥料:原料A以重量 份數(shù)計(jì)為:黏土30-70份，尚嶺土 15-37份，蒙脫石5_10份，田菁粉1-8份;原料B為占原料A總 重量20-50%的水； 2) 磷化合物溶液配制:將20-40重量份的磷化合物溶于30-60重量份的水中制備得到磷 化合物溶液； 3) 混煉:將步驟2)配制好的磷化合物溶液投入步驟1)中的泥料中，用混煉機(jī)再次混煉 20-30分鐘； 4) 陶瓷坯體成型:將步驟3)制得的泥料擠出成型為坯體； 5) 陶瓷坯體的干燥:將步驟4)制得的坯體于200-220°C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯體燒成:將步驟5)干燥好的坯體進(jìn)行燒成即可，燒成溫度為700-1000°C。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所 述磷化合物為磷酸一銨、磷酸三銨、磷酸氫鈣中的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吸附重金屬的多孔陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所 述黏土為安徽黏土。
【文檔編號(hào)】B01J20/30GK106045553SQ201610356330
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】奉向東, 吳黃河, 龔梅玲, 王密靈
【申請(qǐng)人】格豐環(huán)?？萍加邢薰?br>