专利名称：：氯化锌改性赤泥的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种氯化锌改性赤泥及其制备方法，以改性赤泥为吸附剂用于污水除磷，属于化学
技术领域：
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背景技术：
：改性赤泥的制备研究是目前国内外吸附研究的热点和前沿领域。对赤泥进行改性，主要是通过物理及化学方式，改变赤泥的空间结构以及化学成分的组成和含量。目前我国常用的改性赤泥制备方式较为狭窄，主要为焙烧改性改、盐酸改性及氯化铁改性。而氯化锌"~作为金属无机盐活化剂，具有改变矿物表面化学组成，消除抑制剂的作用。本研究发现，经氯化锌改性后的赤泥体积膨胀，表面结构粗糙(由扫描电镜观察)，用氯化锌改性赤泥做吸附剂除磷，其吸附效果优于未改性赤泥及用上述其他方式改性的赤泥。因此，采用氯化锌对赤泥进行改性，对解决赤泥废物资源化利用、提高赤泥在废水除磷中的吸附能力具有重要意义。
发明内容本发明针对现有污水处理中赤泥除磷吸附力不高的问题，提供一种氯化锌改性赤泥的制备方法。本发明的技术方案如下一种氯化锌改性赤泥的制备方法，以赤泥和氯化锌为原料，步骤如下(1)将赤泥5g置于三角圆底烧瓶中，加入O.1~0.4mol,/LZnCl2溶液lOOmL。(2)将上述圆底烧瓶置于恒温水浴锅中，调节温度为20~40°C，搅拌反应l4h。(3)抽滤反应液后得氯化锌改性赤泥，用蒸馏水洗涤氯化锌改性赤泥至不含氯离子，105°C烘干，研磨，过100目筛，即得氯化锌改性赤泥产品。上述步骤(3)洗涤氯化锌改性赤泥至滤液不含氯离子的检测方法是向洗出液中滴加0.1mol/L的硝酸银至无白色沉淀生成。本发明采用的赤泥原料及氯化锌(分析纯)均可市场购得。优选的工艺条件是，步骤(l)中加入0.3mol/LZnCl2溶液,歩骤(2)中温度为3CTC，搅拌lh。本发明制备得到的氯化锌改性赤泥，对磷的吸附效果优于原土赤泥、焙烧改性赤泥、盐酸改性赤泥及三氯化铁改性赤泥，对磷的去除率可达99.47%，是一种廉价高效的吸附剂。本发明的氯化锌改性赤泥制备方法，合成处理时间短，T.艺简单，能耗低；获得的氯化锌溶液改性赤泥产品质量稳定、外观均一、成本较低，处理含磷废水效果好。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例所用的原料、设备如下赤泥产自山东铝业股份有限公司,其主要成分以质量分数计，Si02:25.6628%，CaO:26.6260%，Fe203:13.5010%,Al203:18.1207%,Ti02:4.3126%，MgO:2.2235%，，Na20:9.5535%。氯化锌为分析纯，分子量136.30，ZnCl2含量不少于98%。恒温水浴锅为HH.S精密恒温水浴锅。抽滤器为SHB.B95型循环水式多用真空泵。实施例l:恒温搅拌法制备氯化锌改性赤泥的方法，步骤如下(1)选取过100目筛的赤泥5g置于250mL三角圆底烧瓶中，加入100mL0.3mol/LZnCl2溶液，(2)将上述烧瓶置于HH.S精密恒温水浴锅发生器中，调节水浴锅中水温至30'C(即改性温度)，恒温搅拌反应1h(即改性时间)；(3)抽滤反应液后得到的固相是氯化锌改性赤泥，用蒸馏水洗涤氯化锌改性赤泥至滤液不含氯离子(检测滴加(Umol/L的硝酸银至无白色沉淀生成)，105'C烘干，研磨，过100目筛，制备出氯化锌改性赤泥产品。实施例2-10:制备步骤同实施例l,所不同的是步骤(l)中的ZnCl2浓度、步骤(2)屮改性温度、改性时间，详见表l。将以上实施例制得的氯化锌改性赤泥产品各0.2g用于模拟含磷废水的吸附处理，实验方法为本领域常规方法，具体如下称取0.2197gKH2P04(分析纯)，用去离子水溶解，转入1000ml容量瓶中并用去离子水定容至刻度，得到浓度为50mg/L的磷酸溶液。以制备好的改氯化锌性赤泥作吸附剂处理上述模拟含磷废水，采用静态法进行试验调节磷酸溶液的pH值为3.0，取50mg/L的KH2P04水溶液50ml置于三角瓶中，加入0.2g氯化锌改性赤泥，在25'C下以180r/min恒温振荡4h，将振后液体通过0.45nm微孔滤膜,取上清液采用抗坏血酸分析方法,用HP-8453分光光度计测定溶液中残留的磷浓度。结果列于表1中。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>作为比较例，下面是采用同样的模拟含磷废水的吸附处理实验方法，在相同的实验条件下对现有技术中原土赤泥、盐酸改性赤泥、焙烧改性赤泥及三氯化铁改性赤泥进行实验，吸附效果如下比较例1.原土赤泥(未改性的)对磷的去除率为25.60%。比较例2.盐酸改性赤泥对磷的去除率盐酸浓度l、2、3分别代表lmol/L、2mol/L、4mol/L,改性温度1、2、3分别代表20°C、30°C、40°C，改性时间l、2、3分别代表lh、2h、4h。表2盐酸改性赤泥正交试验<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>比较例3.焙烧改性赤泥对磷的去除率表3焙烧改性赤泥对磷的去除率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>比较例4.三氯化铁改性赤泥对磷的去除率FeCb浓度l、2、3分别代表O.lmol/L、0.2mol/L、0.4mol/L,改性温度1、2、3分别代表20。C、30。C、40。C，改性时间l、2、3分别代表4h、12h、24h。表4三氯化铁改性赤泥正交试验<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>比较以上表1-4得知，ZnCl2溶液改性赤泥对磷的吸附效果优于原土赤泥、焙烧改性赤泥、盐酸改性赤泥及三氯化铁改性赤泥，通过对ZnCl2溶液改性赤泥的最佳改性条件进行探讨，得到最佳改性条件为ZnCl2溶液浓度0.3mol/L，改性时间为lh，改性温度为30"C，此时改性赤泥的去除率为99.47%。这表明ZnCl2溶液对原土赤泥的吸附性能有明显改善，是一种优良的改性剂，改性赤泥对含磷废水的吸附效果好，是一种优良的吸附剂。权利要求1、一种氯化锌改性赤泥的制备方法，以赤泥和氯化锌为原料，步骤如下(1)将赤泥5g置于三角圆底烧瓶中，加入0.1～0.4mol/LZnCl2溶液100mL；(2)将上述圆底烧瓶置于恒温水浴锅中，调节温度为20～40℃，搅拌反应1～4h；(3)抽滤反应液后得氯化锌改性赤泥，用蒸馏水洗涤氯化锌改性赤泥至不含氯离子，105℃烘干，研磨，过100目筛，制得氯化锌改性赤泥产品。2、如权利要求1所述的氯化锌改性赤泥的制备方法，其特征在于，所述歩骤(l)中加入0.3mol/LZnCl2溶液，步骤(2)中温度为30°C，搅拌反应lh。3、如权利要求1所述的氯化锌改性赤泥的制备方法，其特征在于，所述赤泥原料化学成分，以质量分数计，Si02:25.6628%,CaO:26.6260%,Fe203:13.5010%,A1203:18.1207%,Ti02:4.3126%，MgO:2.2235%，，Na20:9.5535%。4、如权利要求1所述的氯化锌改性赤泥的制备方法，其特征在于，所述氯化锌为分析纯，分子量136.30，ZnCl2含量不少于98%。全文摘要本发明涉及一种氯化锌改性赤泥的制备方法，以赤泥和氯化锌为主要原料，采用恒温水浴搅拌法制备改性赤泥。本发明制备的氯化锌改性赤泥吸附性能优良，合成处理时间短；合成工艺简单，能耗低；获得的氯化锌溶液改性赤泥产品质量稳定、外观均一、成本较低，处理含磷废水效果好。文档编号B01J20/30GK101559353SQ20091001513公开日2009年10月21日申请日期2009年5月12日优先权日2009年5月12日发明者淼于,岳钦艳,红张,倩李,君柴,续广智,赵聪聪,锋韦申请人:山东大学