专利名称：复合高效硅藻土净水剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种污水净化剂，以及制备方法。
技术背景中国专利申请号200610010636.X公开了一种"稀土吸附剂及其制备方法"， 涉及一种稀土吸附剂及其制备方法，将含稀土元素的化合物，包括氯化镧、氯 化铈、氯化钪、氯化钇、氯化镨、硝酸镧、硝酸铈、硝酸钪、硝酸钇、硝酸镨 中的一种，配制成稀土元素浓度为0.2 0.6wt。/。的稀土溶液，将载体，包括硅藻 土、黏土、膨润土、氧化铝、浮石、陶瓷、沸石、蛭石、高岭土、炉渣中的一 种，在稀土溶液中附载浸渍，再经干燥焙烧工序处理后，得到球体或圆柱体的 稀土吸附剂。该稀土吸附剂能够应用于多种废水的治理，尤其是水体氮磷污染 的治理，吸附容量达20—30mg/g，吸附剂吸附饱和后经再生可继续使用。该申 请以稀土硅藻土作为净水吸附材料，利用了稀土元素的各种已知和未知的特种、 特性、特征达到净化水源的目的，但其采用的是商品稀土盐类成品和浸渍物理 吸附法将稀土附着于硅藻土中，硅藻土与稀土盐类的结合仅限于表面物理附着， 属于实验室阶段。存在难于工业化采用和成本较高，实用价值较低的缺点。中国专利申请号200410079630.9公开了一种"硅藻土净水剂"，以硅藻含 量在60—70%的中品位硅藻土粉为基体，加入辅助添加剂或聚丙稀酰胺混合而 成；其中a.组分的重量百分比为辅助添加剂13-22%、其余为中品位硅藻土 粉；辅助添加剂为硫酸铝、三氯化铁、聚合氯化铝；b.组分的重量百分比为 聚丙稀酰胺3—4ppm、其余为中品位硅藻土粉。中国专利申请号98118788.9公 开了一种"净水剂"，以硅藻土为基体，辅助添加剂(聚合氯化铝、三氯化铁、 漂白粉或次氯酸钠)以五种不同配比的系列化净水剂，分别对于城市生活污水、 池塘、工业给水、城镇生活水源、再生造纸废水处理以及需要强氧化的工业废 水等进行相应的净化。该专利申请以硅藻土作为净水吸附材料基体，但其使用 的机理为利用硅藻土作为载体和基体作为吸附材料，加入辅助添加剂硫酸铝、 聚合氯化铝、三氯化铁、聚丙稀酰胺。由于使用硅藻土作为吸附材料，所以其 发明只能使用硅含量大于60%的中、高品位硅藻土，对于含量小于60%的低品位、低价值硅藻土就无利用价值，为提高硅藻土品质的选矿和提纯，导致了净 水剂的成本上升。同时该发明的净水原理基本使用的依然是常规物理、化学法。 加入絮凝剂、混凝剂、促凝剂…，硅藻土利用仅局限于具有细腻、松散、质 轻、多孔、吸水和渗透性强等特点过滤剂，将悬浮物与液体分离开，成为淤泥 需清淤填埋。属于"治表不治本"的方法。 发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种以特定天然原料制成的 复合高效硅藻土净水剂。本发明的另一目的在于提供上述净水剂的制备方法。本发明所述的复合高效硅藻土净水剂以云南腾冲硅藻土原矿和云南昆阳武 定迤纳厂铌一铁摇床选出综合稀土元素有效含量为30%的初精矿稀土原粉为原 料，按照重量百分比为所述初精矿稀土原粉5~15%，其余为云南腾冲硅藻土原矿，经混合、成型、培烧、酸洗、烘干制成。本发明所述的复合高效硅藻土净水剂的制备方法主要由以下步骤组成 一、将上述配比的云南腾冲硅藻土原矿与云南昆阳武定迤纳厂铌一铁摇床选 出综合稀土元素有效含量为30%的初精矿稀土原粉充分混合，加入水，至含水 量为18—25%;二、 釆用模具或造粒机成型，除去游离水分；三、 进入间歇窑或旋转连续窑逐步升温至500 700°C，然后通入空气或氧 气培烧3—5小时；四、 逐步冷却至常温，出窑；五、 分别进入浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸池中浸泡1 3天或分别喷淋洗涤30 一60分钟；六、 在105—15(TC温度下千燥30—45分钟，即得成品。 所述的云南腾冲硅藻土原矿是目前基本尚未开发利用的南方低品位硅藻土矿，云南昆阳武定迤纳厂铌一铁摇床选出综合稀土元素有效含量为30%的初精 矿稀土原粉系由云南昆阳武定迤纳的稀土原矿经摇床泡沫浮选出的铌一铁初精 矿，有市售。上述两种原料由于其品位太低，基本上只能作为低端初级填料使 用，无大的商业利用价值。但在本发明中，有机地利用了其低品位性能，通过 高温培烧使其发生如下高温氧化反应金属离子+02—高温培烧一金属氧化物两种原料中的有机物经高温培烧后首先变成碳，碳遇氧气生成C02，呈气态挥发，金属离子(包括其中的多种稀土原素)在高温下遇氧气生成金属(或稀 土)氧化物，硅藻土经过通氧高温培烧，失去了有机物而形成了链状和网状的 空腔网状结构体，其中的稀土氧化物与所述的空腔网状结构体的表面进行分子 间化学键结合，构成了高温化学结构，附着力极强。所述的培烧物，分别经过浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸的酸洗，可以除去其中混杂的残留金属，其机理为金属(或稀土)氧化物遇酸，变成相应的盐类，这些盐类溶于酸，达到了将其 除去的目的，而由于稀土盐类不溶于酸，依然存留在其中。之所以要采用浓盐 酸、浓硝酸、浓硫酸进行酸洗，是因为不同的金属盐具有不同的溶解度，采用 三种酸是为了最大限度地除去残留干扰金属。本发明利用了稀土的比表面积范围集中在10—30m2/g、大多数稀土金属呈 现顺磁性，稀土元素具有4fk5dl6s2电子层结构，具有未充满的4f电子层结构， 并由此而产生多种多样的电子能级。屯价高、半径大、极化力强、化学性质活 泼及能水解等性质，与氧、硫的亲和力大，有许多特异光、电、磁、贮氢等性 能，稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物。本发明的特点是充分利用了目前基本尚未开发利用的、无商业价值的低品 位硅藻土矿和云南昆阳武定迤纳初精矿，经过一步混合、高温培烧、酸洗工艺 处理， 一次性达到除去硅藻土中的残留有机物质和粗精矿稀土原粉中的混存金 属，同时生成稀土盐类，并且使得稀土盐类稳固烧结于硅藻土结构体表面，复 合激活了硅藻土和稀土的活性。本发明原料要求低、储量大、工艺简单、工业 化生产容易，净水简单、成本低廉。
具体实施方式
实施例1:将6%的云南昆阳武定迤纳厂铌一铁摇床选出综合稀土元素有效 含量为30%的初精矿稀土原粉与余量的云南腾冲硅藻土原矿充分混合，加入水， 至含水量为18—25%，以手捏成团，不露水，放手即散为标准；采用模具压制 成花格网状砖块型，成型后的混合料自然风干，除去游离水分；进入间歇窑 逐步升温至500 700。C，然后通入空气或氧气培烧3—5小时；停止加温，逐步 冷却至常温，出窑；常温下，先进入浓盐酸池中浸泡1天，取出后经水淋洗，再进入浓硝酸池中浸泡1天，取出后经水淋洗，再进入浓硫酸池中浸泡1天，取出后经水淋洗；经水淋洗的目的是去除各种水溶性酸性盐类。在105—15(TC 温度下干燥30—45分钟，即得成品。在河流中筑坝，或者作为散堆体浸入待处理的水中， 一天后可以将水的色 度由40降低至4以下，氨氮由30降低至5以下(mg/1)。实施例2:将12%的云南昆阳武定迤纳厂铌一铁摇床选出综合稀土元素有 效含量为30%的初精矿稀土原粉与余量的云南腾冲硅藻土原矿充分混合，加入 水，至含水量为18—25%，以手捏成团，不露水，放手即散为标准；采用造粒 机制成30—50目颗粒，进入旋转连续窑的干燥段，除去游离水分，进入培烧段 升温至500 70(TC，通入含氧空气培烧3—3.5小时；进入冷却段，常温，出窑； 进入喷淋池，依次用60-70°C的浓硫酸喷淋30分钟一水淋30分钟一60-70°C的浓 盐酸喷淋30分钟一水淋30分钟一60-70°C的浓硝酸喷淋30分钟一水淋30分钟。 在105-150'C温度下干燥30-45分钟，即得成品。将其撒入色度为50的污水池中，用量为万分之三至百分之一，24—48小时 后，色度可降低至5以下，氨氮由30降低至5以下(mg/1)。实施例3:用实施例2制得的成品，加水强制搅拌成酱状，用螺杆浓浆泵打 入板式过滤机中，在板式过滤机上形成1一5毫米的滤层，直接用于强制过滤生 活污水或者工业污水。经1一2次过滤，可以达到国家排放标准。
权利要求
1、一种复合高效硅藻土净水剂，其特征在于以云南腾冲硅藻土原矿和云南昆阳武定迤纳厂铌-铁摇床选出综合稀土元素有效含量为30％的初精矿稀土原粉为原料，按照重量百分比为所述初精矿稀土原粉5～15％，其余为云南腾冲硅藻土原矿，经混合、成型、培烧、酸洗、烘干制成。
2、 如权利要求1所述的复合高效硅藻土净水剂的制备方法，其特征在于主 要由以下步骤组成一、 将上述配比的云南腾冲硅藻土原矿与云南昆阳武定迤纳厂铌一铁摇床选 出综合稀土元素有效含量为30%的初精矿稀土原粉充分混合，加入水，至含水 量为18—25°/。；二、 采用模具或造粒机成型，除去游离水分；三、 进入间歇窑或旋转连续窑逐步升温至500 700°C，然后通入空气或氧 气培烧3—5小时；四、 逐步冷却至常温，出窑；五、 分别进入浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸池中浸泡1 3天或分别喷淋洗涤30 —60分钟；六、 在105—15(TC温度下干燥30—45分钟，即得成品。
全文摘要
本发明涉及一种污水净化剂，以及制备方法。本发明所述的复合高效硅藻土净水剂以云南腾冲硅藻土原矿和云南昆阳武定迤纳厂铌—铁摇床选出综合稀土元素有效含量为30％的初精矿稀土原粉为原料，按照重量百分比为所述初精矿稀土原粉5～15％，其余为云南腾冲硅藻土原矿，经混合、成型、培烧、酸洗、烘干制成。本发明的制备方法主要由以下步骤组成一、将上述配比的原料充分混合，加入水，至含水量为18-25％；二、采用模具或造粒机成型，除去游离水分；三、进入间歇窑或旋转连续窑逐步升温至500～700℃，然后通入空气或氧气培烧3-5小时；四、逐步冷却至常温，出窑；五、分别进入浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸池中浸泡1～3天或分别喷淋洗涤30-60分钟；六、干燥，即得。
文档编号C02F1/28GK101306850SQ20081005865
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者李运强, 赵成刚 申请人:昆明铜龙科技开发有限公司