[发明专利]一种钙铁型重金属吸附剂及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种钙铁型重金属吸附剂及其制备与应用，包括以下主要步骤：将硝酸铁和硝酸钙按比例混合，溶于去离子水中。加入助燃剂后加热搅拌，获得粘性物质；粘性物质进行自蔓延燃烧后，进一步煅烧、研磨、筛分处理，得到所述吸附剂。本发明具有工艺简单、成本低廉、适用环境广、吸附性能好等优点。本发明公开的吸附剂可应用于原位吸附、气相吸附及液相吸附等场景中多种类重金属的吸附净化。

技术领域

本发明涉及吸附剂及其制备工艺，尤其涉及一种钙铁型重金属吸附剂及其制备与应用。

背景技术

重金属的危害主要在于其难于降解，同时易于富集或转化成其它毒性更强的金属化合物，从而经大气、饮水、食物等途径最终被进入人体而造成危害。

吸附法因具有适应范围广、操作简单、成本低等优点，成为重金属污染治理的常用方法之一。

例如，电厂污染物控制领域，在燃料燃烧过程中添加固体吸附剂进行原位吸附被认为是一项有前景的技术，在重金属蒸汽未结核前，使其与固体吸附剂进行反应从而达到捕获效果。

此外，研究表明也可将吸附剂用于气相吸附，通过吸附、凝结、扩散和化学反应来净化烟道中含有重金属蒸汽的烟气。而在水环境治理领域，吸附法作为传统的废水治理手段，具备良好吸附效果的固体吸附剂可以满足物理修复和化学治理的要求，吸附净化水中的重金属离子。

公开号为CN102352274B的专利，公开了一种吸附剂组合物及使用其降低煤燃烧过程中的汞排放量的方法，该专利仅关注了原位吸附，没有气相及液相重金属吸附的内容。

公开号为CN110605092B的专利，公开了一种铁基稀土储氧型复合固溶体吸附剂及其在烟气脱砷脱汞中的应用，该专利仅适用于低温烟气环境中。

公开号为CN108579663A的专利，公开了一种多孔球形硅胶负载纳米 TiO₂的含铅废气吸附材料的制备方法，该专利所涉及的烟气重金属脱除对象仅限于铅。

公开号为CN102716728B的专利，公开了一种改性蔗渣纤维素基重金属吸附剂的制备方法，受限于生物质原料特性，该专利吸附剂可用于水体吸附，而不适用于高温环境。因此，有必要开发一种适用环境广且吸附性能好的重金属吸附剂。

钙铁型氧化物在光催化降解环境污染物，以及磁性等领域具有广泛的研究和应用价值，其制备方法多种多样，其中自蔓延燃烧法中先沉淀后煅烧的制备过程，能给吸附剂带来适应多种吸附环境的能力，而目前鲜见将钙铁型氧化物应用在重金属吸附的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对重金属污染治理的需求，提供一种钙铁型重金属吸附剂及其制备与应用。研究其在原位吸附、气相吸附及液相吸附中脱除重金属的应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种钙铁型重金属吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将硝酸钙与硝酸铁固体按比例混合，并溶于去离子水中搅拌均匀，得到混合溶液A；

步骤二：向步骤一所述混合溶液A中加入助燃剂搅拌均匀，得到混合溶液B；

步骤三：将步骤二所述混合溶液B加热搅拌，直至形成粘性物质；

步骤四：将步骤三所述粘性物质，置于马弗炉或管式炉中燃烧，得到初级粉体；

步骤五：将步骤四所述初级粉体，置于马弗炉或管式炉中煅烧，冷却后研磨过筛，即可获得钙铁型重金属吸附剂。

上述步骤一中，所述混合溶液A中的钙离子和铁离子的摩尔比例为： n(Ca²⁺):n(Fe³⁺)＝1:2～2:1。