申请日2016.11.03
公开(公告)日2017.03.15
IPC分类号B01J20/12; C02F1/28; B01J20/30; C02F101/10
摘要
本发明涉及一种酸改性高岭土制备畜禽 废水吸附剂的方法，首先对天然高岭土进行筛选：称取不同高岭土矿物材料于离心管中，恒温条件下加入含磷浓度模拟废水;震荡后静置，离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的高岭土;酸改性高岭土的制备：向高岭土中加入盐酸溶液，恒温搅拌，冷却后离心，用蒸馏水洗涤固体沉积物，洗涤至无Cl‑存在，烘干、过筛，得酸改性高岭土样品。本发明中酸改性后高岭土对磷的饱和吸附量有较大程度的提高，经研究发现，9%酸改性后高岭石对磷的吸附性能最佳，吸附量较天然高岭土提高了44.6%，去除率为81.9%。
权利要求书
1.一种酸改性高岭土制备畜禽废水吸附剂的方法，其特征在于：包括以下步骤:
(1)天然高岭土的筛选：称取不同高岭土矿物材料于离心管中，在20±1℃的恒温条件下，加入含磷浓度模拟废水;震荡1-4h，静置12-36h，离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的高岭土;
(2)酸改性高岭土的制备：向高岭土中加入盐酸溶液，在60-80℃下恒温搅拌1-4h，冷却后离心，用蒸馏水洗涤固体沉积物，洗涤至无Cl-存在，制得的固体样品于60-105℃烘干，过100目筛，得酸改性高岭土样品。
2.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，称取不同高岭土矿物材料0.5g于150mL离心管中。
3.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，模拟废水中磷浓度为50mg/L。
4.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，180r/min震荡1-4h，静置12-36h，4000r/min离心10min，分离上清液。
5.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，盐酸溶液的浓度为9%。
6.权利要求1所述方法制备的吸附材料。
7.权利要求6所述吸附材料在畜禽废水磷吸附中的应用，其特征在于：将该吸附材料作为畜禽废水中磷吸附净化剂。
说明书
一种酸改性高岭土制备畜禽废水吸附剂的方法
技术领域
本发明属于环境污染物吸附材料领域，特别涉及一种以高岭土制备畜禽废水中磷吸附剂的制备方法，应用于水环境污染控制。
背景技术
环境矿物材料的改性，是矿物材料深加工的主要方式之一，通过改性，可改变环境矿物材料的离子交换种类和可交换性，改变矿物结构内部空隙率和膨胀性，改善矿物的吸附性与其他各种物理化学性能。目前，对环境矿物材料的改性类型多种多样，可分为物理改性、化学表面改性、纳米环境矿物粉体表面改性。其中常用的有：酸改性、热改性和有机/无机柱撑等。天然矿物往往存在许多不足，因此在实际运用中要对其进行改性，以提高其对磷的吸附性能。如：作为膨润土中的主含矿物蒙脱石在水介质中分散后，一部分在表面双电层作用下开始分离，另一部分则因可交换性Ca2+、Mg2+的存在而成集合体团聚态，所以未经处理的膨润土处理废水的效果欠佳。使用微波稀土改性膨润土，发现其对水体中磷的去除率提高了近100倍，吸附容量达41mg/g。同时，研究也表明热改性显著提高了高岭土对磷的吸附净化能力。可见，经改性后的环境矿物材料对磷的去除率有了明显的提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种以高岭土制备畜禽废水中磷吸附剂的制备方法，应用于水环境污染控制。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种酸改性高岭土制备畜禽废水吸附剂的方法，其特征在于：包括以下步骤:
(1)天然高岭土的筛选：称取不同高岭土矿物材料于离心管中，在20±1℃的恒温条件下，加入含磷浓度模拟废水;震荡1-4h，静置12-36h，离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的高岭土;
(2)酸改性高岭土的制备：向高岭土中加入盐酸溶液，在60-80℃下恒温搅拌1-4h，冷却后离心，用蒸馏水洗涤固体沉积物，洗涤至无Cl-存在，制得的固体样品于60-105℃烘干，过100目筛，得酸改性高岭土样品。
步骤(1)中，称取不同高岭土矿物材料0.5g于150mL离心管中。
步骤(1)中，模拟废水中磷浓度为50mg/L。
步骤(1)中，180r/min震荡1h，静置24h，4 000r/min离心10min，分离上清液。
步骤(2)中，盐酸溶液的浓度为9%。
本发明还提供上述方法制备的吸附材料及在畜禽废水磷吸附应用，将该吸附材料作为畜禽废水中磷吸附净化剂。
本发明中酸改性后高岭土对磷的饱和吸附量有较大程度的提高，经研究发现，9%酸改性后高岭石对磷的吸附性能最佳，吸附量较天然高岭土提高了44.6%，去除率为81.9%。