一步法制備鋼渣?城市污泥磁性吸附材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明針對目前的磁性吸附材料制備工藝復(fù)雜、制備過程繁瑣、添加成分復(fù)雜、成本高等技術(shù)問題，公開一種一步法制備鋼渣?城市污泥磁性吸附材料的方法。首先選擇工業(yè)固體廢棄物釩鈦鋼渣為原料，經(jīng)過破碎、篩分、磁選得到磁性釩鈦鋼渣；然后將城市污泥晾曬、風(fēng)干、篩分得到干污泥；最后按照質(zhì)量比將磁性釩鈦鋼渣、干污泥、氫氧化鉀溶液、硅酸鈉進(jìn)行攪拌混合，在600?980℃下碳化活法處理30?60min得到鋼渣?城市污泥磁性吸附材料。應(yīng)用本發(fā)明制備磁性吸附材料，其原料是鋼渣和城市污泥，來源廣泛，廉價易得，實現(xiàn)了鋼渣和污泥的資源化，且而且制備工藝簡單，添加成分簡單，生產(chǎn)成本較低，制備獲得的磁性吸附材料比表面積較高，孔徑發(fā)達(dá)，具有良好的磁響應(yīng)性，可以利用磁分離方法進(jìn)行固液分離，回收方便，可重復(fù)利用。
【專利說明】
一步法制備鋼渣-城市污泥磁性吸附材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種吸附材料的制備方法，具體就是一種鋼渣-活性污泥磁性吸附材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭具有強(qiáng)吸附性，可再生等優(yōu)點，在環(huán)保領(lǐng)域日益顯示出其主導(dǎo)地位，越來越受到人們的重視。商業(yè)活性炭多是以煤，木材和果殼等為主要原料，但是由于資源有限、技術(shù)限制，造成活性炭的生產(chǎn)及應(yīng)用成本較高。降低活性炭的生產(chǎn)成本是許多研究機(jī)構(gòu)的研究方向。用污泥制活性炭，將會大大減少城市污泥的排放量，大大減輕日益嚴(yán)峻的污泥處理、處置問題，也可滿足社會對活性炭的需求。
[0003]磁性活性炭由于具備磁響應(yīng)性能，更易于分離和使用，因而擁有更廣泛的應(yīng)用前景。目前磁活性炭吸附劑的制備主要采用以煤為基料，以氫氧化鐵為磁性添加劑來制備(如申請?zhí)?01010525821.9);或者以礦物材料為基料，直接以Fe3O4為磁源，通過簡單的研磨制備(如申請?zhí)?01110279333.9)；或者活性污泥為基料，以鐵鹽或亞鐵鹽與活性炭或者污泥共混合再燒結(jié)的方法，添加一系列粘合劑制備得到(如申請?zhí)?01310454943.7，申請?zhí)?01310454246.1);或者通過陽極為鐵電極的方式加入鐵磁性物質(zhì)獲得磁活性炭(如申請?zhí)?01410245666.3)。
[0004]目前這些方法的制備都需要加入含鐵離子的化學(xué)試劑，然后通過高溫焙燒獲得鐵的氧化物，這種技術(shù)需要采用活化、熱解、再燒結(jié)的兩段式制備工藝，因而存在制備過程繁瑣、添加成分復(fù)雜、成本高等缺點。同時，共混過程中亞鐵鹽不穩(wěn)定，容易被氧化，其鐵氧化物粒子生長在活性炭外表面，容易堵塞活性炭孔道，使得吸附材料比表面積降低，不利于實際應(yīng)用。
[0005]因此急需一種制備工藝簡單，成本低的磁性吸附材料的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對目前的磁性吸附材料制備工藝復(fù)雜、制備過程繁瑣、添加成分復(fù)雜、成本高等技術(shù)問題，提供一種一步法制備鋼渣-城市污泥磁性吸附材料的方法。
[0007]—步法制備鋼渣-城市污泥磁性吸附材料的方法，首先選擇工業(yè)固體廢棄物釩鈦鋼渣為原料，破碎后過40-60目振動篩，進(jìn)入磁極表面磁場強(qiáng)度為Ho=72-200kA/m的弱磁場磁選機(jī)磁選后，得到磁性釩鈦鋼渣;然后將城市污泥晾曬、風(fēng)干、篩分得到100-150目的干污泥;最后將磁性釩鈦鋼渣、干污泥、氫氧化鉀溶液、硅酸鈉按照質(zhì)量比為2: (5-15): (3-6):(1-2)進(jìn)行攪拌混合，在600-980 °C下碳化活法處理30-60min得到鋼渣-城市污泥磁性吸附材料。
[0008]所述的氫氧化鉀溶液質(zhì)量濃度為10-30%。
[0009]應(yīng)用本發(fā)明制備磁性吸附材料，其原料是鋼渣和城市污泥，來源廣泛，廉價易得，實現(xiàn)了鋼渣和污泥的資源化，且而且制備工藝簡單，添加成分簡單，生產(chǎn)成本較低，制備獲得的磁性吸附材料比表面積較高，孔徑發(fā)達(dá)，具有良好的磁響應(yīng)性，可以利用磁分離方法進(jìn)行固液分離，回收方便，可重復(fù)利用。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，以便更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，具體如下。
[0011]實施例1
取用四川攀枝花釩鈦鋼渣10kg，通過破碎機(jī)破碎，篩分成60目的鋼渣，SHo=10kAAi的弱磁場磁選機(jī)磁選后，得到磁性釩鈦鋼渣；取成都市某污水處理廠污泥脫水車間的干化污泥10kg，風(fēng)干，篩分得到150目的干污泥，按照質(zhì)量比將磁性釩鈦鋼渣:干污泥:氫氧化鉀溶液:硅酸鈉為2:15:3: 2進(jìn)行攪拌混合，在800 °C下碳化活法處理45min得到鋼渣-城市污泥磁性吸附材料，其比較面積為460m2/g，磁性PAG為35.2emu/g。
[0012]實施例2
取用四j丨丨攀枝花釩鈦鋼渣10kg，通過破碎機(jī)破碎，篩分成40目的鋼渣，經(jīng)Ho=200kA/m的弱磁場磁選機(jī)磁選后，得到磁性釩鈦鋼渣；取成都市某污水處理廠污泥脫水車間的干化污泥10kg，風(fēng)干，篩分得到100目的干污泥，按照質(zhì)量比將磁性釩鈦鋼渣:干污泥:氫氧化鉀溶液:硅酸鈉為2:10:4: 2進(jìn)行攪拌混合，在750 °C下碳化活法處理60min得到鋼渣-城市污泥磁性吸附材料，其比較面積為390m2/g，磁性PAG為32.5 emu/g。
【主權(quán)項】
1.一步法制備鋼渣-城市污泥磁性吸附材料的方法，其特征在于，首先選擇工業(yè)固體廢棄物釩鈦鋼渣為原料，破碎后過40-60目振動篩，進(jìn)入磁極表面磁場強(qiáng)度為Ho=72-200kA/m的弱磁場磁選機(jī)磁選后，得到磁性釩鈦鋼渣;然后將城市污泥晾曬、風(fēng)干、篩分得到100-150目的干污泥;最后將磁性釩鈦鋼渣、干污泥、氫氧化鉀溶液、硅酸鈉按照質(zhì)量比為2: (5-15):(3-6):(1-2)進(jìn)行攪拌混合，在600-980°(:下碳化活法處理30-601^11得到鋼渣-城市污泥磁性吸附材料。2.如權(quán)利要求1所述一步法制備鋼渣-城市污泥磁性吸附材料的方法，其特征在于氫氧化鉀溶液質(zhì)量濃度為10-30%。
【文檔編號】B01J20/30GK106076257SQ201610544741
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】劉盛余
【申請人】成都信息工程大學(xué)