一种高磷酸根吸附活性的大粒径氢氧化锆及其制备、使用方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于水体净化技术领域，具体设及一种高憐酸根吸附活性的大粒径氨氧化 错及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 憐酸根离子(P〇43^)是化工生产中一种常见的阴离子，它的存在对生产和环境会带 来巨大危害，尤其是在水体中会使水中藻类迅速繁殖，从而引发赤潮等。在日常生活中，如 果人体血液中憐酸根离子含量过高，对人体的肝脏、屯、脏造成危害。
[0003]目前，工业上用于去除水体中憐的方法主要有化学沉淀法、生物法、电絮凝法W及 吸附法等。其中化学沉淀应用比较广泛，通常加入憐酸根离子的絮凝剂后再加入石灰沉淀 的方式达到除憐的效果，但是次憐酸根比较难去除;生物法除憐效率比较低，通常与化学沉 淀法共同作用净化水体，但是增加了成本;通过电絮凝法的高电压低电流=级处理技术可 W达到净化水体目的，但是能耗大。吸附法除憐不仅效率高，而且吸附材料经解吸附作用可 W循环利用，例如张驗宝等在《改性处理膨润±处理含憐废水研究》的论文研究表明改性后 的膨润±对于痕量憐离子溶液的具有96.78%去除率，但吸附容量只有0.096皿〇1/肖。与其他 除憐材料对比，氨氧化错对于痕量憐离子溶液吸附处理则吸附容量和去除率可W达到 0.7mmol/g和95%尤其是大粒径、高比表面积的氨氧化错用作吸附剂应用在水体净化领域具 有效率高、设备投入低、操作简单和易回收等优势；同时氨氧化错还具有无毒、无害的特性， 可W用来制备血液透析材料，调节血液中憐的含量，具有非常广阔的发展前景。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种成本低廉可重复使用的高憐酸根吸附活性的大粒径氨 氧化错。本发明还提供该大粒径氨氧化错的制备方法和使用方法。
[000引为实现W上目的，本发明的技术方案如下： 一种高憐酸根吸附活性的大粒径氨氧化错，其特征在于，比表面积300~700m^g;孔容 0.15~0.3cnrVg;孔径 1.5~3.Onm;粒径扣m<Dio< 15皿，20皿 <Dso< 30皿，40皿 < 090 < 90皿； 每克氨氧化错吸附憐酸根的物质的量不小于0.7mmol。
[0006]本发明要解决的另一个技术问题是提供一种高憐酸根吸附活性的大粒径氨氧化 错的制备方法，步骤包括： 一种高憐酸根吸附活性的大粒径氨氧化错，它的制备步骤如下： (1) 、配制氨氧根浓度大于或等于0.5mol/L的碱溶液； (2) 、在15~95°C和揽拌的条件下加入错盐溶液、浆料或固体，控制反应终点的pH在7~ 14,接着在60~120°C陈化2~36h，然后在60~100°C下抽滤获得滤渣； (3) 、将获得的滤渣加水打浆，其中滤渣与水按1:^4(重量比)混合，再在揽拌的条件下 缓慢滴加浓度为0.5~9mol/L的弱酸，控制调酸终点pH在2~7,并使pH在2~7稳定20~120min， 然后抽滤获得固体样品； 为了获得更好的技术效果，步骤（1)中所述碱溶液为氨氧化钢溶液、氨氧化钟溶液、氨 氧化领溶液或氨水溶液中的一种或多种组合;步骤(2)中所述错盐为碳酸错、氧氯化错、碱 式硫酸错、醋酸错、异辛酸错中的一种或多种组合;步骤(2)中所述滤渣使用50~100°C的水 洗涂3~7次;步骤(3)中所述弱酸为醋酸、丙酸、乳酸、巧樣酸、苯甲酸、次氯酸中的一种或多 种组合;步骤(3 )中固体样品50~100°C的水洗涂3~7次;步骤(3 )后，将固体样品放入50~120 °C的烘箱中烘干，控制样品中的错量（WZ;K)2形式计量)在55~80wt%。
[0007]本发明还提供该大粒径氨氧化错的使用方法，其步骤包括： (1) 、将制备的氨氧化错粉体与二氧化娃(Si〇2,粒径为lOOwn)微珠按照1:^4质量比混 合均匀，然后装入一个柱状的过滤装置； (2) 、配制浓度为2.60mmol/L憐酸二氨钢，W10~20ml/min恒定的速度从柱子的一端注 入，另一端则可W得到净化后的水体，此?化1^册化2\?〇43^离子的去除率的达到95%W上；W P化3H十量，其吸附容量不小于〇.7mmol/g，即每克氨氧化错可W吸附的离子物质的量不 小于 0.7mm〇l。
[0008]为了获得更好的技术效果，步骤(2)后对氨氧化错进行活化，将步骤(2)使用后的 氨氧化错在60~100°C下，用IL含0.025~0.125mol/L氨氧根的碱溶液浸泡10~30min再抽 滤，用去离子水洗涂3~7次得到的滤渣，然后将滤渣与水混合调成悬浊液，再用弱酸调节其 pH值2~7使产品恢复对憐酸根的高吸附活性。此方法可W反复处理使用后的氨氧化错10~20 次，并对憐酸根的吸附活性保持在90%W上。
[0009]本发明还提供该大粒径氨氧化错在血液透析中对憐酸根的吸附应用。
[0010] 本发明方法的原理是:本方法提供一种高憐酸根吸附活性的大粒径的氨氧化错， 其比表面积不小于300 111^旨，通过氨氧化错微粒表面的径基与此^)47册化27?化3^离子交换 作用达到吸附净化水体作用。
[00川本发明的优点在于：（1)所制备的氨氧化错的对水体中此P04\HP042^P043ia择性 吸附效果好，不受其他杂质离子的影响，吸附容量可W达到0.7mmol/gW上；（2)所制备的氨 氧化错具良好的生物适应性，无毒、无危害性，与大粒径的Si化混合使用可W有效降低透析 压力，降低能耗，可用作医用透析材料调节血液中憐的含量。（3)整个制备过程及设备要求 简单，并且通过解吸附作用可W高效回收氨氧化错，并再次利用，无固体废料产生。
【附图说明】
[0012] 图1为氨氧化错透析测试流程示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0014]实施例1 配制20wt%Ba(0H)2溶液和240g/LZrOCb溶液，在90°C和揽拌的条件下在Ba(0H)2溶液 中加入化OCb溶液，并控制反应终点抑=8.0，在60°C陈化36h，然后在60°C抽滤，并用90°C的 水滤洗3次得到滤渣。将滤渣与水按1:4(重量比）混合打浆，然后在揽拌的作用下缓慢滴加 0.83mol/L的稀醋酸，控制调酸终点抑=5.30，并在pH=5.30下稳定20min，然后抽滤并用90 °〇的水滤洗6次得到固体样品。将样品放入50°C烘箱中烘干使得错量为60.65wt%，最终制备 得到对憐酸根具有高吸附活性的大粒径氨氧化错。
[001引实施例2 分别配制含20wt%化OH与28wt%KOH的混合碱液和60wt%化OS04悬浊液，然后在60°C和揽拌的条件下将化OS化浆料倒入NaOH和KO田容液中，并控制反应终点抑=9.00，在120°C陈 化化，然后在l00°C抽滤，并用50°C的水滤洗5次得到滤渣。将滤渣与水按1:1(重量比）混合 打浆，然后在揽拌的作用下缓慢滴加醋酸与巧樣酸组成的混合酸液，混合酸液中醋酸与巧 樣酸浓度分别为0.7mol/L与0.75mol/L，控制调酸终点抑=2.51，并在抑=2.51稳定60min，然 后抽滤并用50°C的水滤洗3次得到样品。将样品放入120°C烘箱中烘干使得错量为 70.83wt%，最终制备得到对憐酸根具有高吸附活性的大粒径氨氧化错。
[0016] 实施例3 配制50wt%KO田容液，在90°C和揽拌的条件下加入化0(X)3 ?址2〇固体，并控制反应终点pH=12.08,在80°C陈化24h，然后在80°C抽滤，并用80°C的水滤洗4次得到滤渣。将滤渣与水 按1:3(重量比）加水混合打浆，然后在揽拌的作用下缓慢滴加1.22mol/L的稀丙酸，控制调 酸终点pH=6.04,并在抑=6.04稳定12〇111111，然后抽滤并用80°0的水滤洗4次得到样品。将样 品放入80°C烘箱中烘干使得错量为72.81wt%，最终制备得到对憐酸根具有高吸附活性的大 粒径氨氧化错。
[0017] 实施例4 配制25wt%浓氨水和240g/L化OCb溶液，在30°C和揽拌的条件下在氨水溶液中加入Zr0Cl2溶液，