一種改性鐵基吸附材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸附技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以棕剛玉渣為原料來(lái)制備改性鐵基吸附材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)耐火材料的需求，特別是棕剛玉耐火原料的需求旺盛，棕剛玉渣的產(chǎn)生量也隨之增加。其主要成分為:Fe20370 %?75%，Al2037.2 %?11.5%，Si023.4%?5.6%, Ti023.2%?4.8%等。目前，棕剛玉渣的用途主要集中用于提釩鐵、冶金輔料添加劑、制耐火材料及提煉磷鐵等，其利用存在兩方面的問(wèn)題:一是提釩工藝技術(shù)不高，成本高，且存在環(huán)境污染問(wèn)題；二是其資源利用范圍小，附加值不高。
[0003]鐵基吸附材料作為一種磁性吸附劑，在凈化和除去環(huán)境污染物方面的研宄與應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。鐵基吸附材料具有細(xì)化程度高、比表面積大、表面能高等特性有關(guān)，是一種具有產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的吸附材料和功能性環(huán)境材料。
[0004]誠(chéng)然，鐵基吸附材料具有優(yōu)異的特性，但在實(shí)際應(yīng)用中同樣存在問(wèn)題:由于其細(xì)化程度高、比表面積大、表面能高等特點(diǎn)，導(dǎo)致其容易發(fā)生團(tuán)聚，或與其他物質(zhì)發(fā)生吸附，致使其表面能降低、比表面積減小，進(jìn)而喪失了超細(xì)粒子的優(yōu)異特性，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用效果不佳。
[0005]本發(fā)明以棕剛玉渣為原料制備的改性鐵基吸附材料具有一定磁性，可便于實(shí)現(xiàn)對(duì)吸附材料的回收和再利用；具有較大的比表面積和孔徑，對(duì)活性染料有較大的吸附容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種改性鐵基吸附材料的制備方法，具有一定磁性，可便于實(shí)現(xiàn)對(duì)吸附材料的回收和再利用；具有較大的比表面積和孔徑，對(duì)活性染料有較大的吸附容量。
[0007]為解決上述提出的問(wèn)題所采用的解決方案如下:
[0008]一種改性鐵基吸附材料的制備方法，包括以下步驟:
[0009]I)將棕剛玉渣破碎，過(guò)150目篩去除雜質(zhì)，干燥后備用；將改性劑過(guò)150目篩去除雜質(zhì)，干燥后備用；所述改性劑為膨潤(rùn)土或硬脂酸；
[0010]2)步驟I)所得破碎棕剛玉渣、改性劑以及無(wú)水乙醇攪拌混合為漿料，置于球磨機(jī)中球磨；過(guò)濾、干燥再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料。
[0011]按上述方案，步驟2)改性劑:棕剛玉渣按質(zhì)量比為1: (10-50)。
[0012]按上述方案，步驟2)所述的楽料濃度10wt% -30wt%。
[0013]按上述方案，步驟2)球磨機(jī)中磨球和漿料的質(zhì)量比(即球料比)為(4-16): I ；球磨時(shí)間為 30min-150min ;球磨轉(zhuǎn)速為 350r/min-550r/min。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
[0015]本發(fā)明以棕剛玉渣為原料，通過(guò)某化合物對(duì)其進(jìn)行改性，得到了一種改性鐵基吸附材料，該吸附材料可作為吸附劑處理染料工業(yè)廢水，使廢水的脫色效果得到了顯著提高。
[0016]本發(fā)明擴(kuò)寬了棕剛玉渣資源綜合利用的新途徑，拓展高附加值吸附材料的原材料來(lái)源，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化，以廢治廢，對(duì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排都有非常積極的作用。
[0017]本發(fā)明制備的改性鐵基吸附材料比商品化的活性炭具有吸附劑用量少、吸附時(shí)間短(15min)、pH適應(yīng)范圍寬(pH3_9)等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下實(shí)施例進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0019]棕剛玉渣預(yù)處理:棕剛玉渣用小型粉碎機(jī)進(jìn)行破碎，過(guò)150目篩，去除石子、沙粒等雜質(zhì)，回收率彡95%。再將過(guò)篩后的棕剛玉渣置于數(shù)顯鼓風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)恒溫120°C干燥4h，取出置于干燥器中冷卻后備用。
[0020]改性劑預(yù)處理:將某化合物過(guò)150目篩，去除大顆粒物，回收率多99%。再將其置于數(shù)顯鼓風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)恒溫120°C干燥4h，取出置于干燥器中冷卻后備用。
[0021]實(shí)施例1
[0022]將預(yù)處理后的棕剛玉渣、硬脂酸、無(wú)水乙醇，攪拌配制成20%的漿料，硬脂酸與棕剛玉渣的質(zhì)量比為1:50。將該漿料和磨球放入球磨罐中，使球料比(質(zhì)量比)為4: 1，然后將球磨罐置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨150min，并設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速參數(shù)為350r/min，得到改性后的漿料，過(guò)濾干燥后，再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料樣品。
[0023]將2g/L改性鐵基吸附材料投入到盛有40ml、15mg/L亞甲基藍(lán)模擬廢水10mL的帶塞錐形瓶中，25°C恒溫?fù)u床震蕩15min。此時(shí)脫色率達(dá)到52.5%。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]將預(yù)處理后的棕剛玉渣、硬脂酸、無(wú)水乙醇，攪拌配制成25%的漿料，硬脂酸與棕剛玉渣的質(zhì)量比為1:30。將該漿料和磨球放入球磨罐中，使球料比(質(zhì)量比)為10: 1，然后將球磨罐置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨30min，并設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速參數(shù)為550r/min，得到改性后的漿料，過(guò)濾干燥后，再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料樣品。
[0026]將2g/L改性鐵基吸附材料投入到盛有40ml、15mg/L亞甲基藍(lán)模擬廢水10mL的帶塞錐形瓶中，25°C恒溫?fù)u床震蕩15min。此時(shí)脫色率達(dá)到73.2%。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]將預(yù)處理后的棕剛玉渣、膨潤(rùn)土、無(wú)水乙醇，攪拌配制成10%的漿料，膨潤(rùn)土與棕剛玉渣的質(zhì)量比為1:20。將該漿料和磨球放入球磨罐中，使球料比(質(zhì)量比)為4: 1，然后將球磨罐置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨80min，并設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速參數(shù)為400r/min，得到改性后的漿料，過(guò)濾干燥后，再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料樣品。
[0029]將2g/L改性鐵基吸附材料投入到盛有40ml、15mg/L亞甲基藍(lán)模擬廢水10mL的帶塞錐形瓶中，25 °C恒溫?fù)u床震蕩15min。此時(shí)脫色率達(dá)到92.87%。
[0030]實(shí)施例4:
[0031]將預(yù)處理后的棕剛玉渣、膨潤(rùn)土、無(wú)水乙醇，攪拌配制成30%的漿料，膨潤(rùn)土與棕剛玉渣的質(zhì)量比為1:10。將該漿料和磨球放入球磨罐中，使球料比(質(zhì)量比)為16: 1，然后將球磨罐置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨60min，并設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速參數(shù)為450r/min，得到改性后的漿料，過(guò)濾干燥后，再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料樣品。
[0032]將2g/L改性鐵基吸附材料投入到盛有40ml、15mg/L亞甲基藍(lán)模擬廢水10mL的帶塞錐形瓶中，25°C恒溫?fù)u床震蕩15min。此時(shí)脫色率達(dá)到98.4%。
[0033]本發(fā)明所列舉的各原料都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明；在此不一一列舉實(shí)施例。本發(fā)明的工藝參數(shù)(如球料比、時(shí)間等)的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性鐵基吸附材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將棕剛玉渣破碎，過(guò)150目篩去除雜質(zhì)，干燥后備用；將改性劑過(guò)150目篩去除雜質(zhì)，干燥后備用；所述改性劑為膨潤(rùn)土或硬脂酸； 2)步驟I)所得破碎棕剛玉渣、改性劑以及無(wú)水乙醇攪拌混合為漿料，置于球磨機(jī)中球磨；過(guò)濾、干燥再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料。2.如權(quán)利要求1所述改性鐵基吸附材料的制備方法，其特征在于步驟2)改性劑:棕剛玉渣按質(zhì)量比為1: (10-50)。3.如權(quán)利要求1所述改性鐵基吸附材料的制備方法，其特征在于步驟2)所述的漿料濃度 1wt % _30wt%。4.如權(quán)利要求1所述改性鐵基吸附材料的制備方法，其特征在于步驟2)球磨機(jī)中磨球和楽■料質(zhì)量比為(4-16):1 ;球磨時(shí)間為30min-150min ;球磨轉(zhuǎn)速為350r/min-550r/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種改性鐵基吸附材料的制備方法。將棕剛玉渣破碎，過(guò)150目篩去除雜質(zhì)，干燥后備用；將改性劑過(guò)150目篩去除雜質(zhì)，干燥后備用；所述改性劑為膨潤(rùn)土或硬脂酸；所得破碎棕剛玉渣、改性劑以及無(wú)水乙醇攪拌混合為漿料，置于球磨機(jī)中球磨；過(guò)濾、干燥再過(guò)200目篩，制得改性鐵基吸附材料。本發(fā)明以棕剛玉渣為原料，通過(guò)某化合物對(duì)其進(jìn)行改性，得到了一種改性鐵基吸附材料，該吸附材料可作為吸附劑處理染料工業(yè)廢水，使廢水的脫色效果得到了顯著提高。實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化，以廢治廢，對(duì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排都有非常積極的作用。
【IPC分類】B01J20/10, B01J20/30, B01J20/28
【公開(kāi)號(hào)】CN104888689
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510387915
【發(fā)明人】張莉, 杜險(xiǎn)峰
【申請(qǐng)人】武漢工程大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日