用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：1）泥料的制备；2）磷化合物溶液配制：将20?40重量份的磷化合物溶于30?60重量份的水中制备得到磷化合物溶液；3）混炼：将步骤2）配制好的磷化合物溶液投入步骤1）中的泥料中，用混炼机再次混炼20?30分钟；4）陶瓷坯体成型；5）陶瓷坯体的干燥；6）陶瓷坯体烧成；本发明用于吸附重金属的多孔陶瓷材料具有多孔性、高比面积、机械强度高、高物理吸附性、高化学吸附性、化学吸附适应性广。
【专利说明】
用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法。
【背景技术】
[0003] 目前重金属污染对人类生存带来极大的危害，它主要包括环境污染和人体伤害， 各地重金属污染事件也层出不穷，对人们生命财产造成极大损失。随着全球工业化的推进， 重金属污染问题正在成为全人类生存发展所必须面对的严峻问题。在我国，工业污染已经 致使我国1/5的耕地、80.1%的江河湖库底质遭受重金属污染，关于水体和土壤重金属严重 危害人类健康的群体事件频发。2011年国务院批复了第一个"十二五"专项规划《重金属污 染综合防治"十二五"规划》，在"十二五"期间，国家重点支持铅、汞、镉、络、砷等重金属污染 企业综合整治、污染防治新技术示范和推广等项目。治理重金属污染首先需要从控制工业 废水的排放入手，进而开展对被污染水体、烟尘、土壤、固体废弃物等的综合治理。目前一般 采用化学沉淀法、电解法、吸附法、离子交换法、膜分离法等去除工业废水中的重金属离子， 但处理效果不理想、处理费用高，全球的重金属污染问题正在进一步恶化，尽管重金属污染 对人类染危害性如此严重，但是对于其有效治理人类一直无能为力。为此人们一直在寻找 一种成本较低、可有效吸附重金属的材料来治理重金属污染。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种成本较低、可 有效吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法。
[0005] 本发明的技术解决方案如下：一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法， 包括以下步骤： 1) 泥料的制备:首先将以下各原料加入混炼机混合10-20分钟制备泥料:原料A以重量 份数计为:黏土30-70份，尚岭土 15-37份，蒙脱石5_10份，田菁粉1-8份;原料B为占原料A总 重量20-50%的水； 2) 磷化合物溶液配制:将20-40重量份的磷化合物溶于30-60重量份的水中制备得到磷 化合物溶液； 3) 混炼:将步骤2)配制好的磷化合物溶液投入步骤1)中的泥料中，用混炼机再次混炼 20-30分钟； 4) 陶瓷坯体成型:将步骤3)制得的泥料挤出成型为坯体； 5) 陶瓷坯体的干燥:将步骤4)制得的坯体于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯体烧成:将步骤5)干燥好的坯体进行烧成即可，烧成温度为700-1000 °C。
[0006] 所述磷化合物为磷酸一铵、磷酸三铵、磷酸氢钙中的一种或几种。
[0007] 所述黏土为安徽黏土。
[0008] 本发明的有益效果是:本发明用于吸附重金属的多孔陶瓷材料具有多孔性、高比 面积、机械强度高、高物理吸附性、高化学吸附性、化学吸附适应性广，而由于此方法的原材 料大部分是天然矿物和生产工艺是陶瓷工艺，制备方法简单，所以生产成本低、再生利用率 高，本发明材料尤其适合于被重金属污染的农田土壤的修复，对经过本发明材料吸附的土 壤中不仅可以充分吸附所含重金属离子，而且因为本发明材料含磷、钙、镁、钾等农作物生 长必须元素，所以可以为农田提供养分，从而会比被重金属污染前土壤更适合于农作物生 长。
【具体实施方式】
[0009] 下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实 施例。
[0010] 实施例一 一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 泥料的制备：首先将安徽黏土70kg，高岭土 15kg，蒙脱石10kg，田菁粉5kg，水30kg加 入混炼机混合20分钟制备泥料； 2) 磷化合物溶液配制:将20kg的磷酸一铵溶于50kg的水中制备得到磷酸一铵溶液； 3) 混炼:将步骤2)配制好的磷酸一铵溶液投入步骤1)中的泥料中，用混炼机再次混炼 30分钟； 4) 陶瓷坯体成型:将步骤3)制得的泥料挤出成型为坯体； 5) 陶瓷坯体的干燥:将步骤4)制得的坯体于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯体烧成:将步骤5)干燥好的坯体进行烧成即可，烧成温度为700-1000 °C。
[0011] 实施例二 一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 泥料的制备：首先将安徽黏土55kg，高岭土30kg，蒙脱石10kg，田菁粉5kg，水35kg加 入混炼机混合20分钟制备泥料； 2) 磷化合物溶液配制:将40kg的磷酸三铵溶于60kg的水中制备得到磷酸三铵溶液； 3) 混炼:将步骤2)配制好的磷酸三铵溶液投入步骤1)中的泥料中，用混炼机再次混炼 30分钟； 4) 陶瓷坯体成型:将步骤3)制得的泥料挤出成型为坯体； 5) 陶瓷坯体的干燥:将步骤4)制得的坯体于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯体烧成:将步骤5)干燥好的坯体进行烧成即可，烧成温度为700-1000 °C。 [0012] 实施例三 一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 泥料的制备:首先将安徽黏土50kg，高岭土25kg，蒙脱石8kg，田菁粉5kg，水28kg加入 混炼机混合20分钟制备泥料； 2) 磷化合物溶液配制:将30kg的磷酸一铵溶于45kg的水中制备得到磷酸一铵溶液； 3) 混炼:将步骤2)配制好的磷酸一铵溶液投入步骤1)中的泥料中，用混炼机再次混炼 25分钟； 4) 陶瓷坯体成型:将步骤3)制得的泥料挤出成型为坯体； 5) 陶瓷坯体的干燥:将步骤4)制得的坯体于200-220 °C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯体烧成:将步骤5)干燥好的坯体进行烧成即可，烧成温度为700-1000 °C。 [0013]以下为本实施例制备的用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的物理性能测试结果：
以下为本实施例制备的用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的化学吸附性能测试结果： 测试条件1、PH值：>0.2<13 2、环境温度：1°C~95°C 本发明的陶瓷材料分别对汞、镉、铅、铬等的吸附容量：
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交 换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： 1) 泥料的制备：首先将以下各原料加入混炼机混合10-20分钟制备泥料:原料A以重量 份数计为:黏土30-70份，尚岭土 15-37份，蒙脱石5_10份，田菁粉1-8份;原料B为占原料A总 重量20-50%的水； 2) 磷化合物溶液配制:将20-40重量份的磷化合物溶于30-60重量份的水中制备得到磷 化合物溶液； 3) 混炼:将步骤2)配制好的磷化合物溶液投入步骤1)中的泥料中，用混炼机再次混炼 20-30分钟； 4) 陶瓷坯体成型:将步骤3)制得的泥料挤出成型为坯体； 5) 陶瓷坯体的干燥:将步骤4)制得的坯体于200-220°C下干燥至水分重量百分比含量 低于0.8%; 6) 陶瓷坯体烧成:将步骤5)干燥好的坯体进行烧成即可，烧成温度为700-1000°C。2. 根据权利要求1所述的用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，其特征在于:所 述磷化合物为磷酸一铵、磷酸三铵、磷酸氢钙中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的用于吸附重金属的多孔陶瓷材料的制备方法，其特征在于:所 述黏土为安徽黏土。
【文档编号】B01J20/30GK106045553SQ201610356330
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】奉向东, 吴黄河, 龚梅玲, 王密灵
【申请人】格丰环保科技有限公司