专利名称：一种简易吸附剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于采矿技术领域，涉及对铝土矿浮选尾矿的再利用技术，特别涉及利用 铝土矿浮选尾矿制备简易吸附剂的方法以及根据该方法制得的简易吸附剂。
背景技术：
随着工业进步和社会发展，水污染日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。目 前处理废水的工艺或方法有化学混凝沉淀、生物降解、反渗透法、电渗析、吸附法、离子交换 树脂、膜分离技术等。然而，这些方法存在工艺复杂、高成本和高能耗的缺点。吸附法的主 要缺点是吸附剂价格较高。因此寻找价廉、吸附效率高的吸附剂是非常必要的。硅酸盐矿 物由于来源丰富、物理化学成分稳定、高的表面积和特殊的结构，作为廉价和有效的吸附剂 在污水处理中具有巨大的应用潜力。近年来，硅酸盐矿物作为吸附剂处理污水受到了广泛 研究。铝土矿浮选脱硅产生的铝硅酸盐尾矿是铝土矿选矿_拜耳法生产氧化铝新工艺 的主要废弃物之一，具有产出量大、粒度细、成分复杂等特点，其主要矿物相为未浮选出来 的一水硬铝石、高岭石、伊利石等粘土矿物。WangYuhua等[Minerals Engineering, 2008, 21]将尾矿改性后处理污水，收到了良好的效果对水中Cr(VI)的移除率达99%。然而这 种方法也存在吸附剂分离困难的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简易吸附剂及其制备方法，该方法实施简单，能制得 价廉、高效、易再生的简易吸附剂。本发明的技术解决方案如下一种简易吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将铝土矿选矿的尾矿球磨至尾矿的粒度为-IOum ；再将球磨后的尾矿干燥后压制 成压块；将质量浓度为30-60%的磷酸、焦磷酸、偏磷酸或次磷酸溶液之一涂刷或喷淋到压 块表面上，干燥；最后将干燥后的压块在300-600°C下煅烧，得到白色的块体吸附剂即为所 述的简易吸附剂。所述的球磨过程为设置球磨机的转速为260-350r/min，球磨时间为2_6小时。所述的压制过程为在压制机中设定压力范围为25-35Mpa/m2，压块的尺寸为 5cmX 5cmX 3cm0所述煅烧过程为在马弗炉内煅烧2-4小时。一种简易吸附剂，其特征在于，该简易吸附剂采用上述的简易吸附剂的制备方法 制得。该技术方法的核心为将铝土矿选矿尾矿球磨后，压块，表面涂刷或喷淋磷酸溶液 (或焦磷酸、偏磷酸或次磷酸溶液)，干燥，煅烧，得到多孔的块体吸附剂。有益效果
本工艺的原理和特点为喷淋到压块表面的磷酸与铝、钙、镁、铁等元素发生化学 反应，在压块外表面生成一层多孔坚固的壳层，这层多孔坚固的壳层既能使壳层里面的尾 矿在吸附介质中不被分散，同时又能使重金属离子及有机物分子、离子自由进出壳层，为尾 矿对移除物的吸附提供了条件。当吸附达到平衡后，将压块从吸附体系中拿出，省去了繁琐 的过滤等环节。吸附平衡的压块，通过煅烧或在相应的溶液中解吸附就可使压块恢复吸附 性。使用次数对吸附性能基本没有影响。本工艺所用大部分原料为工业废弃物，具有重要 的环保和经济意义。
图1 本发明的简易吸附剂的制备工艺流程图；图2 不同煅烧温度吸附剂对Cr (VI)及亚甲基蓝的移除率统计图。
具体实施例方式实施例中所用尾矿成分如表1 表1铝土矿选矿尾矿化学成分 吸附性能评价用岛津生产的UV-2450紫外可见分光光度计测量吸附前后溶液的浓度。Cr (VI)离子浓度采用GB7476-87 二苯碳酰二胼分光光度法，在λ = 540nm进行吸 光度测定。亚甲基蓝浓度在λ = 665nm处进行吸光度测定。。(〒>■%.
4C-移除率I Ci-起始浓度I C,-吸附乎銜浓度
测试溶液分别为40mg/L的Cr (VI)盐溶液300ml和30mg/L的亚甲基蓝溶液300ml。将吸 附剂分别投入上述溶液中，每隔5分钟搅动溶液一次，3h后取出吸附剂。 实施例1:
(1)将尾矿、水加入瓷质球磨罐中，固液比(质S比为80%，以260r/min湿法球磨4h后；
(2)将细磨尾矿在鼓风干燥箱中干燥后，在压片机上以30Mpa/m2的压力压制 5cmX5cmX3cm 泥块；
(3)将30%磷酸溶液小心地涂刷在泥块上，放入鼓风干燥箱中干燥；
(4)将干燥泥块放入马弗炉，在500°C下煅烧3小时，得到白色多孔的吸附剂块体。 实施例2:
(1)将尾矿干燥后加入瓷质球磨罐中，以300r/min干法球磨3h;
(2)将细磨尾矿在鼓风干燥箱中干燥后，在压片机上以30Mpa/m2的压力压制 5cmX5cmX3cm 泥块；
(3)将30%偏磷酸溶液小心地喷淋在泥块上，放入鼓风干燥箱中干燥；
(4)将干燥泥块放入马弗炉，在600°C下煅烧3小时，得到白色多孔的吸附剂块体。 实施例3
(1)将尾矿干燥后加入瓷质球磨罐中，以280r/min干法球磨3h;
(2)将细磨尾矿在鼓风干燥箱中干燥后，在压片机上以30Mpa/m2的压力压制 5cmX5cmX3cm 泥块；
(3)将30%次磷酸溶液小心地喷淋在泥块上，放入鼓风干燥箱中干燥；
(4)将干燥泥块放入马弗炉，在400°C下煅烧3小时，得到灰白色多孔的吸附剂块体。
表2:再生吸附剂对Cr (VI)及亚甲基蓝的移除率统计图
权利要求
一种简易吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将铝土矿选矿的尾矿球磨至尾矿的粒度为-10um；再将球磨后的尾矿干燥后压制成压块；将质量浓度为30-60％的磷酸、焦磷酸、偏磷酸或次磷酸溶液之一涂刷或喷淋到压块表面上，干燥；最后将干燥后的压块在300-600℃下煅烧，得到白色的块体吸附剂即为所述的简易吸附剂。
2.根据权利要求1所述的简易吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的球磨过程为设 置球磨机的转速为260-350r/min，球磨时间为2_6小时。
3.根据权利要求1所述的简易吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的压制过程为在 压制机中设定压力范围为25-35Mpa/m2，压块的尺寸为5cmX5cmX3cm。
4.根据权利要求广3任一项所述的简易吸附剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧过 程为在马弗炉内煅烧2-4小时。
5.一种简易吸附剂，其特征在于，该简易吸附剂采用权利要求广3任一项所述的简易 吸附剂的制备方法制得。
全文摘要
本发明公开了一种简易吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将铝土矿选矿的尾矿球磨；再将球磨后的尾矿干燥后压制成压块；将磷酸、焦磷酸、偏磷酸或次磷酸溶液之一涂刷或喷淋到压块表面上，干燥；最后将干燥后的压块在300-600℃下煅烧，得到白色的块体吸附剂即为所述的简易吸附剂。该方法实施简单，能制得价廉、吸附效率高、易再生的简易吸附剂。
文档编号B01J20/02GK101884911SQ20091031284
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者卢清华, 胡岳华, 金胜明 申请人:中南大学