一种双金属氢氧化物及其制备方法、磁性除磷吸附剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种双金属氢氧化物及其制备方法、磁性除磷吸附剂及其制备方法，该吸附剂包括Fe3O4-SiO2复合粒子和包裹在所述Fe3O4-SiO2复合粒子表面的双金属氢氧化物；其中双金属氢氧化物的通式为：[M2+(1-x)M'3+x(OH)2]x+[(A-)a(A'2-)b]x-·nH2O。该磁性除磷吸附剂包括双金属氢氧化物与Fe3O4-SiO2复合粒子，其中，双金属氢氧化物使吸附剂具有较高的除磷率；Fe3O4-SiO2复合粒子使吸附剂可在液相环境中通过外加磁场实现磁性分离，易于回收，减少二次污染。实验结果表明：该类磁性除磷吸附剂的除磷率为45％～91％。该除磷吸附剂的制备方法简单，成本低廉。
【专利说明】一种双金属氢氧化物及其制备方法、磁性除磷吸附剂及其 制备方法
【技术领域】
[0001] 发明属于吸附剂【技术领域】，涉及一种双金属氢氧化物及其制备方法、磁性除磷吸 附剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于人口增长、工业化和现代农业的快速推进，大量的磷排入封闭型水 体（如湖泊、水库等），造成水体的富营养化，致使藻类等水生生物过量繁殖，水体溶解氧减 少、透明度下降，水质迅速恶化。因此，控制水中的磷浓度是保证水体去营养化的重要一环。
[0003] 磷的排入方式主要有两方面：一是天然的，如降水、矿石风化及动植物残体腐败、 地表土壤的侵蚀等；二是人为的，如城市中人类排放出的含磷的生活污水，农业施用化学肥 料和牲畜粪便。磷在水中主要以无机磷的形式存在，如=H 2PO4'HPO42'PO4'
[0004] 我国颁布实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)中规定：从 2006年1月1日起，城市污水处理厂总磷（以P计，是指溶解的，颗粒的有机磷和无机磷的 总和）一级A排放标准为0· 5mg/L，一级B排放标准为lmg/L。
[0005] 在现有的磷的去除方法中，化学沉淀法、生物法及吸附法应用的较为广泛。化学沉 淀法一般应用于较高浓度的磷酸盐废水的去除，缺点是此法存在磷元素的无法回收、化学 污泥多且无法再处理以及药品的高耗费。生物法比较适合于城市生活废水中磷的去除，尤 其是污水处理厂的除磷，此法可以连续性使用，但是不适用于高浓度含磷废水的处理，且占 地、基建投入较大，不易操作。吸附法设计简单灵活、操作容易，无新的有害污染物生成。因 此，吸附法被认为是一种比较有前景的除磷方法。然而现有技术公开的除磷吸附剂的除磷 效率低、难于回收再利用等缺点限制了其广泛应用。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双金属氢氧化物及其制备方法、磁性除磷 吸附剂及其制备方法，本发明提供的磁性除磷吸附剂的除磷效率较高。
[0007] 本发明提供了一种双金属氢氧化物，具有式I所示的通式：
[0008] [M2+(1_x)M' 3+x (OH) 2]x+ [ (A_) a (A，2_) b]χ- · ηΗ20 式 I ;
[0009] 式I中，M2+为二价金属离子；
[0010] M'3+为三价金属离子；
[0011] 为负一价阴离子；
[0012] A'为负二价阴离子；
[0013] a>0, b>0,0〈x〈l ;
[0014] 0·25〈η〈1·42。
[0015] 优选地，所述M2+包括Mg2+、Ca2+或Ζη 2+。
[0016] 优选地，所述Μ'3+包括Al3+或Fe3+。
[0017] 优选地,所述f包括N<V、Cr或OF。
[0018] 优选地，所述A' 2_包括CO/-或S042-。
[0019] 本发明提供了一种双金属氢氧化物的制备方法，包括以下步骤：
[0020] 将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液；
[0021] 将所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化，得到悬浮液；
[0022] 将所述悬浮液过滤，得到沉淀物；
[0023] 将所述沉淀物依次进行洗涤和干燥，得到双金属氢氧化物， 「00241 所休双全属気鐘.化物县有式T所示的诵式：
【权利要求】
1. 一种双金属氢氧化物，具有式I所示的通式： [M2+(1-X)M，3+x (OH) 2]x+ [ (A_) a (A，2_) b] x_ ? nH20 式 I ; 式I中，M2+为二价金属离子； M'3+为三价金属离子； A_为负一价阴离子； A'2#为负二价阴离子； a>0, b>0,0〈x〈l ; 0? 25〈n〈l. 42。
2. 根据权利要求1所述的双金属氢氧化物，其特征在于，所述M2+包括Mg2+、Ca2+或Zn 2+。
3. 根据权利要求1所述的双金属氢氧化物，其特征在于，所述M'3+包括Al3+或Fe3+。
4. 根据权利要求1所述的双金属氢氧化物，其特征在于，所述f包括ncv、cr或OH'
5. 根据权利要求1所述的双金属氢氧化物，其特征在于，所述A' 2_包括C032_或S042_。
6. -种双金属氢氧化物的制备方法，包括以下步骤： 将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液； 将所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化，得到悬浮液； 将所述悬浮液过滤，得到沉淀物； 将所述沉淀物依次进行洗涤和干燥，得到双金属氢氧化物， 所述双金属氢氧化物具有式I所示的通式： [M2+(1-X)M，3+x (OH) 2]x+ [ (A_) a (A，2_) b] x_ ? nH20 式 I ; 式I中，M2+为二价金属离子； M'3+为三价金属离子； A_为负一价阴离子； A'2#为负二价阴离子； a>0, b>0,0〈x〈l ; 0? 25〈n〈l. 42。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述二价金属盐包括ZnCl2、CaCl2、 MgCl2、Zn (N03) 2、Ca (N03) 2 和 Mg (N03) 2 中的一种或多种。
8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述三价金属盐包括A1C13 ? 6H20、 FeCl3 ? 6H20、A1 (N03) 3 ? 6H20 和 Fe (N03) 3 ? 6H20 中的一种或多种。
9. 一种磁性除磷吸附剂，包括Fe304-Si02复合粒子和包裹在所述Fe 304-Si02复合粒子 表面的双金属氢氧化物； 所述双金属氢氧化物具有式I所示的通式： [M2+(1-X)M，3+x (OH) 2]x+ [ (A_) a (A，2_) b] x_ ? nH20 式 I ; 式I中，M2+为二价金属离子； M'3+为三价金属离子； A_为负一价阴离子； A'2#为负二价阴离子； a>0, b>0,0〈x〈l ; 0? 25〈n〈l. 42。
10. -种磁性除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤： 将Fe304-Si02复合粒子悬浮液和双金属氢氧化物悬浮液混合，超声处理，然后进行磁分 离，干燥，得到磁性除磷吸附剂； 所述双金属氢氧化物具有式I所示的通式： [M2+(1-X)M，3+x (OH) 2]x+ [ (A_) a (A，2_) b] x_ ? nH20 式 I ; 式I中，M2+为二价金属离子； M'3+为三价金属离子； A_为负一价阴离子； A'2#为负二价阴离子； a>0, b>0,0〈x〈l ; 0? 25〈n〈l. 42。
【文档编号】C02F1/58GK104353406SQ201410650699
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】王镜渊, 汪国庆, 姜宏, 李江, 徐三强 申请人:海南大学