专利名称：一种中空球形氧化镁吸附剂的制备方法
技术领域：
本发明属于无机材料的制造技术领域，尤其涉及一种制备中空球形氧化镁吸附剂的方法。
背景技术：
随着工业的发展，工业废水、废气、废渣排放使得河流水域及地下水中的铅、镉、汞超标，严重影响人们的身体健康。目前对于水中重金属的处理包括化学沉淀法或物理吸附法，对于沉淀法对于处理重金属离子溶度较高的水，有些离子通过该方法处理后仍然达不到饮用水的标准；物理吸附法由于吸附效率不高很难满足连续化作业的要求。 众所周知，决定吸附材料性能包括其比表面积大小，表面所带电荷状态及数量。由于氧化镁表面带有一定量的负电荷，对于阳离子具有良好的吸附能力。目前制备中空氧化镁的方法有模板法、水热合成法等，模板法制备工序流程长、工艺控制较为严格，因此制备效率低；水热法在高温高压下进行，对设备要求较高，同时存在安全隐患。本发明提供一种高效安全的制备氧化镁的方法通过喷雾干燥制备中空球形镁盐，通过煅烧制备中空球形氧化镁。
发明内容
本发明提供一种中空球形氧化镁制备技术，该技术具有制备设备简单、工艺流短、制备效率高等优点，所制备的孔氧化镁吸附剂具有比表面积较大、对重金属阳离子的饱和吸附量大等优点。本发明提供中空球形氧化镁制备方法，其特征在于采用喷雾干燥制备中空球形镁盐，然后通过煅烧制备中空氧化镁(XRD结果如附图I所示)。所制备的中空球形氧化镁的粉体直径大小在l_2ym，颗粒分散均匀，没有团聚现象(SEM结果如附图2所示)。喷雾干燥采用硝酸镁、醋酸镁或硝酸镁和醋酸镁两者配置的溶液。硝酸镁、醋酸镁是较为廉价的镁盐，这样可以降低制备成本。溶液浓度为l_200g/L，浓度低于lg/L，生产效率较低，同时制备单位氧化镁的能耗增加，但当浓度高于200g/L，所制备的氧化镁壁很厚，比表面积较小。煅烧温度选取300-750°C，保温时间为10_360min。当温度低于300°C，硝酸镁、醋酸镁不能分解或分解不完全；但当温度高于750°C，由于晶粒长大，从而使中空球体得到破坏。保温时间低于lOmin，硝酸镁、醋酸镁分解不完全，高于360min，出现晶粒长大现象，造成比表面积减小。所制备的中空球形氧化镁比表面积大于60m2/g，对于铅离子、镉离子具有很好的吸附效果，饱和吸附量大于1400mg/g。
图I中空球形氧化镁XRD分析结果
图2中空球形氧化镁SEM照片
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I选取硝酸镁作为原料，配置一定浓度的水溶液(具体浓度如表I所示)，采用日本 东京理化EYELASD-1000喷雾干燥设备喷雾干燥，得到中空球形硝酸粉体。喷雾干燥工艺为进口温度为130°C，出口温度为95°C，鼓风速率为O. 7m3/min，喷雾压力为IOOkPa,进料速度为300ml/h，在管式炉中加热分解(分解温度与保温时间如表I所示)得到中空球形氧化镁，测试所制备中空球形氧化镁比表面积及对铅离子的饱和吸附量。表I中空球形氧化镁的制备工艺、比表面积及对铅离子的饱和吸附量
权利要求
1.一种中空球形氧化镁吸附剂的制备方法，其特征在于采用喷雾干燥制备中空球形镁盐，然后通过煅烧制备中空氧化镁。喷雾干燥采用硝酸镁、醋酸镁或硝酸镁和醋酸镁两者配置的溶 液，溶液浓度为l-200g/L，硝酸镁和醋酸镁两者配制的溶液中硝酸镁与醋酸镁质量比I 4-4 1，煅烧温度为300-750°C，保温时间为10-360min。
全文摘要
本发明涉及一种中空球形氧化镁吸附剂的制备方法。该方法将硝酸镁、醋酸镁中至少一种溶于水中，搅拌均匀，溶液浓度为1-200g/L，通过喷雾干燥法制备中空球形镁盐粉体，将此粉体放入电炉中，加热至300-750℃，保温时间为10-360min，制备中空球形氧化镁高效吸附剂。该方法所需设备简单、工艺流程短、制备效率高，制造成本低，对重金属离子的吸附能力强，饱和吸附量大，具有良好的工业应用前景。
文档编号B01J20/10GK102908977SQ20121045685
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者刘柏雄, 张丽娜, 许方 申请人:江西理工大学