專利名稱：利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可回收廢水除鉛生態(tài)環(huán)境材料，更具體涉及一種利用牡蠣殼制備的可回收 廢水除鉛材料及制備方法。
背景技術(shù)：
福建水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，牡蠣養(yǎng)殖面積、產(chǎn)量均居全國(guó)之冠。僅漳浦縣霞美鎮(zhèn)一地，牡蠣 養(yǎng)殖面積達(dá)3萬(wàn)畝，年廢棄牡蠣殼l萬(wàn)噸，全省堆積廢棄的牡蠣殼累積已有近百萬(wàn)噸，每年還 在快速遞增。牡蠣殼含有豐富的鈣鹽(CaC03)，具有豐富的天然多孔表面，并具有一定的 生物活性，特殊的物理構(gòu)造，具有較強(qiáng)的吸附能力、交換能力和催化分解等作用。國(guó)內(nèi)外 關(guān)于廢棄牡蠣殼的綜合利用方面的研究報(bào)道很少。在沿海鄉(xiāng)村，常把牡蠣殼燒成石灰后刷墻 ，利用價(jià)值很低。近年來(lái)，有人進(jìn)行利用牡蠣殼制備活性鈣的研究，主要用于人體補(bǔ)鈣，水 泥、涂料、飼料等添加劑，但牡蠣殼的消耗量仍十分有限。至今為止，比較少將牡蠣殼用于 制備廢水除鉛凈化材料研究報(bào)道。
鉛是自然界分布很廣的元素，也是工業(yè)中常使用的元素之一。鉛和可溶性鉛鹽都有毒性 ，含鉛廢水對(duì)人體健康和動(dòng)植物生長(zhǎng)都有嚴(yán)重危害。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水中的 重金屬鉛作為一類污染物，國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定含鉛廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)為鉛總含量《1 mg/L。由于鉛的嚴(yán)重危害，以及環(huán)境污染和資源短缺問題日趨嚴(yán)重，人們對(duì)含鉛廢水的處理日 益重視。處理廢水中重金屬鉛離子，目前工業(yè)中一般采用化學(xué)沉淀法、離子交換法、液膜法 和生物吸附法?；瘜W(xué)沉淀法具有占地面積大、處理量小、選擇性差等缺點(diǎn)；離子交換法會(huì)產(chǎn) 生大量污泥，形成二次污染；液膜法的液膜技術(shù)難度大，用于制備液膜的表面活性劑品種少 、性能差、技術(shù)不過關(guān)；生物法受客觀環(huán)境影響限制。
牡蠣殼含豐富的鈣資源，其中鈣活性很高，除鉛速度快、效率高，吸附鉛能力強(qiáng)，但 直接投入廢水中除鉛時(shí)，效果不佳且生成難溶性的沉淀物，形成的污泥會(huì)導(dǎo)致水體二次污染 ，材料無(wú)法回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料及制備方法，解決現(xiàn)有 技術(shù)中牡蠣殼利用不合理，廢水中鉛離子除去不完全、成本高、工藝流程復(fù)雜等技術(shù)問題； 本發(fā)明用牡蠣殼為主要原料，采用免燒工藝，不僅制品性能好，生產(chǎn)成本低，可回收，除去
4水中鉛離子效果好，除鉛成本低，有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和變廢為寶的雙重目的。
本發(fā)明的牡蠣殼制備的可回收高效廢水除鉛材料的原料配方，按照重量百分比包括按 照重量百分比牡蠣殼50-90%，水泥10-50%。
本發(fā)明的制備方法的具體步驟為a)將牡蠣殼干燥后，破碎研磨，過100目篩；b)按配
方準(zhǔn)確稱取原料，加適量水混合均勻；c)將混料壓制成型為外徑6-12mm，內(nèi)徑3-9mm，長(zhǎng) 6-12mm的管狀試樣，或者制成直徑5-30mm的粒狀試樣。d)將坯體放入水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后，制得 可回收廢水除鉛材料。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明較之已有技術(shù)而言，本發(fā)明充分利用牡蠣殼來(lái)源廣泛，密 度低，具有生物活性的特點(diǎn)，將預(yù)處理后的牡蠣殼與水泥按一定比例混合，制成環(huán)狀或粒狀 試樣，使牡蠣殼粒子固定活化。本發(fā)明專利的廢水除鉛材料，在水中的穩(wěn)定性很好，廢水中 的鉛離子會(huì)與牡蠣殼粒子產(chǎn)生反應(yīng)達(dá)到廢水除鉛的目的，另一方面用本發(fā)明專利制成的牡蠣 殼廢水除鉛材料，采用能耗低的免燒法工藝、工藝簡(jiǎn)單，材料強(qiáng)度高，效果好，制備成本低 廉、除鉛速度快、效率高、可回收；解決了制約除鉛材料回收再生方面與能耗消耗方面的技 術(shù)難題。本發(fā)明可變廢為寶、以廢治污，成本低廉，可回收再生，應(yīng)用前景好，提高市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力，而且有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和變廢為寶的雙重目的。
具體實(shí)施例方式
牡蠣殼水產(chǎn)養(yǎng)殖的廢棄物；水泥普通硅酸鹽水泥。 原料配方包括，按照重量百分比牡蠣殼50-94%，水泥6-50%。 利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料采用免燒法制備，具體步驟如下
a) 將牡蠣殼干燥后，破碎、過篩；牡蠣殼的干燥為自然干燥或烘干，破碎研磨后過 IOO目篩。
b) 按照所述的原料配比準(zhǔn)確稱取原料，加適量水(每lkg的混合料中，加入150-400mL 的水)混合均勻；
c) 將混料進(jìn)行壓制成型試樣為外徑6-12mm，內(nèi)徑3-9mm，長(zhǎng)6-12mm的管狀試樣，或者制 成直徑5-30mm的粒狀試樣。
d) 將坯體放入水中靜置養(yǎng)護(hù)28天后，即可制得可回收廢水除鉛材料。 本發(fā)明的可回收廢水除鉛材料置于含鉛廢水中除去含廢水中的鉛離子；所述廢水除鉛材
料用過后可從水中撈起，回收循環(huán)使用。
以下是本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。實(shí)施例l
利用牡蠣殼和水泥為原料制備制備可回收廢水除鉛材料，其原料配方按照重量百分比如 下牡蠣殼70%，水泥30%。
制備步驟-
將牡蠣殼置于干燥箱中，20(TC干燥，保溫2h，破碎，過100目篩； 按配方準(zhǔn)確稱取原料，加適量水(每lkg的混合料中，加入300mL的水)混合均勻； 將混料進(jìn)行壓制成型，制成外徑8mm，內(nèi)徑4mm，長(zhǎng)16mm的空心管狀試樣； 坯體在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天；
成型樣品低溫3(TC烘干制得可回收廢水除鉛材料。
廢水除鉛凈材料性能在水槽中加入除鉛凈化材料及模擬廢水(50mg/l Pb(N03)2水溶 液)，劑量為lg/40ml，使除鉛材料與模擬廢水溶液相接觸，在各個(gè)設(shè)定的時(shí)間采樣，用原 子吸收分光光度計(jì)測(cè)定鉛離子濃度隨時(shí)間的變化情況。與廢水接觸后鉛離子濃度迅速減少， 48小時(shí)后廢水溶液中鉛離子濃度降為0. 001mg/L，除鉛效率接近100%，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2:
利用牡蠣殼和水泥為原料制備制備可回收廢水除鉛材料，其原料配方如下，按照重量百 分比牡蠣殼80%，水泥20%。
制備步驟-
a) 將牡蠣殼自然干燥后，破碎研磨，過100目篩；
b) 按配方準(zhǔn)確稱取原料，加適量水(每lkg的混合料中，加入250mL的水)混合均勻；
c) 將混料進(jìn)行壓制成型，制成外徑8mm，內(nèi)徑4mm，長(zhǎng)16mm的空心管狀試樣；
d) 坯體在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天；
e) 成型樣品低溫3(TC烘干制得可回收廢水除鉛材料。
廢水除鉛凈材料性能在水槽中加入除鉛凈化材料及模擬廢水(50mg/l Pb(N03)2水溶 液)，劑量為lg/40ml，使除鉛材料與模擬廢水溶液相接觸，在各個(gè)設(shè)定的時(shí)間采樣，用原 子吸收分光光度計(jì)測(cè)定鉛離子濃度隨時(shí)間的變化情況。與廢水接觸后鉛離子濃度迅速減少， 48小時(shí)后廢水溶液中鉛離子濃度降為0. 16mg/L，除鉛效率可達(dá)99. 7%，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3:
利用牡蠣殼和水泥為原料制備制備可回收廢水除鉛材料，其原料配方如下，按照重量百分比牡蠣殼94%，水泥6%。
制備步驟-
將牡蠣殼置于干燥箱中，IO(TC干燥，保溫2h，破碎研磨，過100目篩； 按配方準(zhǔn)確稱取原料，加適量水(每lkg的混合料中，加入100mL的水)混合均勻； 將混料進(jìn)行壓制成型，制成外徑8mm，內(nèi)徑4mm，長(zhǎng)16mm的空心管狀試樣； 坯體在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天；
成型樣品低溫3(TC烘干制得可回收廢水除鉛材料。
廢水除鉛凈材料性能在水槽中加入除鉛凈化材料及模擬廢水(50mg/l Pb(N03)2水溶 液)，劑量為lg/40ml，使除鉛材料與模擬廢水溶液相接觸，在各個(gè)設(shè)定的時(shí)間采樣，用原 子吸收分光光度計(jì)測(cè)定鉛離子濃度隨時(shí)間的變化情況。與廢水接觸后鉛離子濃度迅速減少， 48小時(shí)后廢水溶液中鉛離子濃度降為0. 18mg/L，除鉛效率可達(dá)99. 6%，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用牡蠣殼制備的可回收高效廢水除鉛材料，其特征在于所述廢水除鉛材料的原料配方包括，按照重量百分比牡蠣殼50-94％，水泥6-50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料，其特征在于所述牡蠣殼為水產(chǎn)養(yǎng)殖的廢棄物。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料，其特征在于所述的水泥為普通硅酸鹽水泥。
4.一種如權(quán)利要求l、 2或3所述的可回收廢水除鉛材料的制備方法，其特征在于所述的利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料采用免燒法制備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可回收廢水除鉛材料的制備方法，其特征在于所述方法的具體步驟為a) 將牡蠣殼干燥后，破碎、過篩；b) 按照所述的原料配比準(zhǔn)確稱取原料，加適量水混合均勻；c) 將混料進(jìn)行壓制成型，制成空心管狀或粒狀的坯體；d) 將坯體放入水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后，即可制得可回收廢水除鉛材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可回收廢水除鉛材料的制備方法，其特征在于所述步驟a)中牡蠣殼的干燥為自然干燥或烘干，破碎研磨后過100目篩。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可回收廢水除鉛材料的制備方法，其特征在于所述步驟b)中加適量水為每lkg的混合料中，加入150-400mL的水。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可回收廢水除鉛材料的制備方法，其特征在于所述步驟c)中壓制成型試樣為外徑6-12mm，內(nèi)徑3-9mm，長(zhǎng)6-12mm的管狀試樣，或者制成直徑5-30mm的粒狀試樣。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可回收廢水除鉛材料的制備方法，其特征在于所述步驟d)將坯體放入水中靜置養(yǎng)護(hù)28天后，即可制得可回收廢水除鉛材料。
10 一種如權(quán)利要求5所述的方法制備的可回收廢水除鉛材料用法， 其特征在于將所述可回收廢水除鉛材料置于含鉛廢水中除去含廢水中的鉛離子；所述廢水 除鉛材料用過后從水中撈起，回收循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種利用牡蠣殼制備的可回收廢水除鉛材料及制備方法，屬于可回收廢水除鉛生態(tài)環(huán)境材料，解決現(xiàn)有技術(shù)中牡蠣殼利用不合理，廢水中鉛離子不完全、成本高、工藝流程復(fù)雜等技術(shù)問題；充分利用牡蠣殼中含豐富的鈣資源，將預(yù)處理后的牡蠣殼與水泥按適當(dāng)比例混合均勻后，成型，以免燒的形式養(yǎng)護(hù)固定活化成廢水除鉛材料。本專利產(chǎn)品配方與工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，除鉛能力強(qiáng)，制品強(qiáng)度高，可回收，解決了制約除鉛材料回收再生方面的技術(shù)難題，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C02F1/62GK101628752SQ20091030545
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者巖 于, 吳任平, 阮玉忠, 艷 黃 申請(qǐng)人:福州大學(xué)