[发明专利]硫酸盐包覆的水滑石及其制备方法有效
申请号: | 201210148456.3 | 申请日: | 2012-05-14 |
公开(公告)号: | CN102941059A | 公开(公告)日: | 2013-02-27 |
发明(设计)人: | 李相协;崔在佑;李承沿;洪锡垣;李在祥;朴基英 | 申请(专利权)人: | 韩国科学技术研究院 |
主分类号: | B01J20/08 | 分类号: | B01J20/08;B01J20/32;B01J41/10;C02F1/28;C02F1/42 |
代理公司: | 北京铭硕知识产权代理有限公司 11286 | 代理人: | 刘灿强;韩芳 |
地址: | 韩国*** | 国省代码: | 韩国;KR |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硫酸盐 滑石 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种硫酸盐包覆的水滑石及其制备方法。
背景技术
通常,用于去除水中的磷(P)的方法包括生物去除法、凝聚-沉淀法、结晶法、吸附法等。在这些方法中,生物去除法和凝聚-沉淀法已经被广泛地使用。然而,这样的生物去除法的问题在于,在去除处理之后,它们会提供每升水若干毫克(若干mg P/L)的略高的磷浓度,并会显示出低的处理效率。
同时,用于磷的物理化学处理的方法包括使用凝聚剂的凝聚-沉淀法。因为这样的方法的简便性和高效率,所以最常用的就是这样的方法。凝聚-沉淀法可以去除磷以使其达到低浓度,但是需要大量的化学品,以获得稳定的处理效率,这导致操作成本的升高。另外,对得到的污泥的处理需要高成本,并且还没有合适的、对生态环境友好的方案来替代对得到的污泥的处理。
还有,上述生物去除法和凝聚-沉淀系统需要大的安装空间,并产生大量的淤泥。另外,难以回收和重新使用通过这样的方法去除的磷。同时,结晶法以羟基磷酸钙去除水中的磷,因此,由此去除的磷可以用作肥料。然而,这样的结晶法需要复杂的预处理工艺,因此这样的方法在商业化方面具有困难。
吸附法通过使用吸附剂去除水中的磷。通常,已经广泛地使用介观结构的锆(zirconium mesostructure)作为吸附剂。例如,已使用粉状介观结构的锆和藻酸钠获得颗粒状介观结构的锆,并已使用颗粒状介观结构的锆用来吸附和去除水中的磷。然而,锆本身是非常昂贵的,因此限制了粉状介观结构的锆和颗粒状介观结构的锆的商业化。
发明内容
本发明涉及一种其表面上包覆有硫酸盐的水滑石及其制备方法,以实现提高了的磷吸附效率。
在本发明的实施例中,硫酸盐包覆的水滑石通过下述步骤来获得:例如在270℃-300℃的温度下对在例如0.1M-0.3M的硫酸水溶液中浸过的水滑石进行热处理,从而在水滑石的表面上形成硫酸盐。
在本发明的实施例中,一种制备硫酸盐包覆的水滑石的方法包括:分别提供水滑石和硫酸水溶液;将水滑石浸入硫酸水溶液中;以及从硫酸水溶液中取出水滑石,并例如在270℃-300℃的温度下对水滑石进行热处理,从而在水滑石的表面上形成硫酸盐。
在示例性实施例中,硫酸水溶液可具有例如0.1M-0.3M的浓度。
根据这里公开的硫酸盐包覆的水滑石及其制备方法,水滑石表面包覆有硫酸盐。因此,能够提高通过硫酸根离子与磷酸根离子之间的离子交换去除水中的磷的效率。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述,公开的示例性实施例的以上和其他方面、特征和优点将更明显,在附图中:
图1是示出根据本发明示例性实施例的硫酸盐包覆的水滑石的制备方法的流程图;
图2是示出具有2.5mm的直径的粒状水滑石的照片;
图3是示出通过使用0.3M的硫酸水溶液获得的硫酸盐包覆的水滑石的磷吸附平衡(Langmuir吸附等温式)的曲线图;
图4是示出不具有硫酸盐包覆层的水滑石的磷吸附平衡(Langmuir吸附等温式)的曲线图;以及
图5a和图5b是示出具有硫酸盐包覆层的水滑石和不具有硫酸盐包覆层的水滑石的电子探针X射线微区分析(EPMA)的结果的图。
具体实施方式
在下文中,现在将参照附图更充分地描述示例性实施例,在附图中示出了示例性实施例。然而,本公开可以以许多不同的形式实施,且不应该被解释为局限于这里阐述的示例性实施例。而是,提供这些示例性实施例,使得本公开将是彻底的和完整的,并且这些示例性实施例将把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。在该描述中,可以省略公知特征和技术的细节,以避免不必要地使给出的实施例模糊不清。
这里使用的术语仅为了描述具体实施例的目的,而不意图限制本公开。如这里使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式“一种”、“一个”、“该”和“所述”也意图包括复数形式。此外,术语“一种”、“一个”等的使用不是指对量的限制,而是指存在至少一个所指的项目。术语“第一”、“第二”等的使用不是意味着任何具体的顺序,而是包括这些术语以用来辨识各个元件。此外,术语第一、第二等的使用不是指任何顺序或重要性,而是使用术语第一、第二等来将一个元件与另一元件区别开来。还将理解的是,当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,说明存在所述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
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