[发明专利]铁基超细粉体复合材料改性制备吸附材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种在污水处理中具有吸附作用的吸附剂的制备方法。

背景技术

染料废水多以芳香基团（萘、蒽、醌等）为母体形式存在，有机物浓度高且色度高（高达500万倍），排放量大、难以降解。染料废水脱色的研究方兴未艾，随着经济发展，新染料的品种不断增长，而针对于染料废水所研制的脱色工艺也不断发展。

吸附法一直是最重要的水处理方法之一，广泛应用于各种废水处理中。由于吸附剂均不溶于水，比表面积大、吸附容量高。吸附剂与吸附质间的吸附反应十分迅速，且吸附反应仅在固体表面发生，无进一步的化学反应，一般不会给处理对象引入新的化学物质。同时，采用吸附法去除水中污染物不需要添加其他药剂，反应速度快，处理效率高，易于操作且适用性广。

常用的吸附剂包括活性炭、树脂、天然矿物（粘土、矿石、煤灰等），传统吸附剂针对典型的废水处理具有相应的优点，有一定的处理效果，但使用时也存在相应技术上的缺陷。活性炭吸附容量大、吸附效率高，但难以再生，适合于废水的深度处理；离子交换树脂虽然可再生性良好，能重复使用但生产成本过高；硅藻土价格低廉，由于吸附容量小使得其应用范围十分局限。随着吸附工艺不断优化，吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔，因此，开发高效便宜的吸附剂具有十分重要的科学研究意义。

棕刚玉渣来源于炼钢工业过程中产生的固体废渣，来源广泛，产生量大，但其利用率不高，更多的是大量堆积，污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁基超细粉体复合材料改性制备吸附材料的方法，该吸附材料能有效的吸附水中带色物质，吸附容量大，成本低。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是，铁基超细粉体复合材料改性制备吸附材料的方法，其特征在于，它包含如下步骤：

①将棕刚玉渣破碎后经100～200目筛选后置于80℃～150℃恒温干燥箱内干燥2～4h，冷却至室温后备用；膨润土经100～200目筛选后置于80℃～150℃恒温干燥箱内干燥2～4h，冷却至室温后备用；

②将步骤①处理得到的棕刚玉渣和膨润土，按膨润土的添加量为棕刚玉渣和膨润土质量之和的5～15%【（m/m）×100%：膨润土质量/棕刚玉渣和膨润土质量之和】加入到球磨罐中，球料比（m/m：磨球质量/棕刚玉渣和膨润土质量之和）为8：1～16：1；在加入无水乙醇，配制成浓度为10wt%～40wt%的浆料；

③将步骤②中加好浆料的球磨罐置于星式球磨机中，预先设定的球磨时间为0.5～3h；转速为300～600rpm进行球磨，得到球磨后的浆料；

④将步骤③中球磨后的浆料倒出，过滤，将过滤后的产物清洗，真空抽滤，然后取滤饼干燥、研磨，过筛后，得到吸附材料（改性产品，粒径为5μm左右），滤液回收。

    步骤③中清洗是将过滤后的产物用乙醇清洗2-5次。

    步骤③中真空抽滤是经循环水式真空泵真空抽滤过滤浆料。

    步骤③中干燥是取滤饼置于80～100℃恒温干燥箱内干燥2～4h。

步骤③中过筛是过100～200目的筛。

所述步骤①中，将棕刚玉渣用小型粉碎机对原料渣进行破碎，过筛，去除石子、沙粒等杂质，再将过筛后的棕刚玉渣置于数显鼓风干燥机内恒温干燥，取出置于干燥器中冷却后备用；将膨润土过筛，去除大颗粒物，再将膨润土置于数显鼓风干燥机内恒温干燥，取出置于干燥器中冷却后备用。

所述步骤②中，无水乙醇做助磨剂，磨球为不同大小比例的玛瑙磨球。

所述步骤③中，球磨罐用 “O” 型圈密封。

将膨润土（改性剂）对棕刚玉渣粉体表面进行改性，制成吸附剂，具有孔隙结构发达，在水中易分散，比表面积大等优点；且铁基超细粉体本身具有磁性，克服了其他材料如活性炭材料等在实际应用中分离困难、易堵塞筛网、易流失等缺点。更由于原材料成本低，使得应用在处理高色度的染料废水时具有强大的优势。

机械力化学法作为新材料制备技术之一，是一种粉体表面改性方法，适合流动性改性剂对粉体颗粒的包覆，具有改性时间短、工艺简单能连续批量生产，同时改性过程易控制，操作管理简单使得其在微米级粉体的包覆中具有很强的适应性。

棕刚玉渣回收利用后，通过对其进行改性使用机械力化学法制成吸附材料，将其应用于染料废水的处理中十分高效，填补了国内的空白。

相对于现有方法，本发明的有益效果是：