[发明专利]用于吸附去除氨氮的改性煤矸石吸附剂及其制备工艺

摘要

本发明公开了一种用于吸附去除氨氮的改性煤矸石吸附剂。煤矸石清洗后NaCl、LiCl、Fe(NO₃)₂、Ni(NO₃)₂制备的混合液改性后制备成物质B；物质B经CoCl₂、ZnCl₂、Cu(NO₃)₂、Pb(NO₃)₂制备的混合液改性后制备成物质C；物质C经8‑甲基喹啉、乙醇胺和4‑硝基苯酚制备的混合液改性后得到的物质即为用于吸附去除氨氮的改性煤矸石吸附剂。本发明的有益效果是，制备改性煤矸石吸附剂用于含有氨氮的废水处理时具有去除效率高、便于再生等优点。

主权项

1.一种用于吸附去除氨氮的改性煤矸石吸附剂，其特征在于，该吸附剂由如下方法制备：(1)将粒径为2～3cm的85g煤矸石加入到500mL自来水中，在1000r/min条件下搅拌5分钟，过滤除去液体得到物质A0，将物质A0加入到500mL去离子水中，在1000r/min条件下搅拌5分钟，过滤除去液体得到物质A1，将物质A1加入到500mL质量百分比浓度为90％的乙醇溶液中，在1000r/min条件下搅拌5分钟，过滤除去液体得到物质A2，将物质A2加入到500mL去离子水中，在1000r/min条件下搅拌5分钟，过滤除去液体得到物质A3，将物质A3在温度为105℃的干燥箱中放置50分钟，得到物质A；(2)将2.36克NaCl和3.61克LiCl加入到1600mL去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液H1、混合液H2、混合液H3、混合液H4；(3)将150mL摩尔浓度为0.55mol/L的Fe(NO3)2溶液和50mL摩尔浓度为0.45mol/L的Ni(NO3)2溶液加入到混合液H1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J1；(4)将物质A加入到混合液J1中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质B1，物质B1在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质B2；(5)将140mL摩尔浓度为0.55mol/L的Fe(NO3)2溶液和60mL摩尔浓度为0.45mol/L的Ni(NO3)2溶液加入到混合液H2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J2；(6)将物质B2加入到混合液J2中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质B3，物质B3在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质B4；(7)将130mL摩尔浓度为0.55mol/L的Fe(NO3)2溶液和70mL摩尔浓度为0.45mol/L的Ni(NO3)2溶液加入到混合液H3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J3；(8)将物质B4加入到混合液J3中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质B5，物质B5在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质B6；(9)将120mL摩尔浓度为0.55mol/L的Fe(NO3)2溶液和80mL摩尔浓度为0.45mol/L的Ni(NO3)2溶液加入到混合液H4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J4；(10)将物质B6加入到混合液J4中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质B7，物质B7在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质B；(11)将3.11克CoCl2和3.74克ZnCl2加入到2000mL去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液K1、混合液K2、混合液K3、混合液K4、混合液K5；(12)将150mL摩尔浓度为0.49mol/L的Cu(NO3)2溶液和50mL摩尔浓度为0.62mol/L的Pb(NO3)2溶液加入到混合液K1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L1；(13)将物质B加入到混合液L1中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质C1，物质C1在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质C2；(14)将140mL摩尔浓度为0.49mol/L的Cu(NO3)2溶液和60mL摩尔浓度为0.62mol/L的Pb(NO3)2溶液加入到混合液K2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L2；(15)将物质C2加入到混合液L2中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质C3，物质C3在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质C4；(16)将130mL摩尔浓度为0.49mol/L的Cu(NO3)2溶液和70mL摩尔浓度为0.62mol/L的Pb(NO3)2溶液加入到混合液K3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L3；(17)将物质C4加入到混合液L3中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质C5，物质C5在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质C6；(18)将120mL摩尔浓度为0.49mol/L的Cu(NO3)2溶液和80mL摩尔浓度为0.62mol/L的Pb(NO3)2溶液加入到混合液K4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L4；(19)将物质C6加入到混合液L4中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质C7，物质C7在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质C8；(20)将110mL摩尔浓度为0.49mol/L的Cu(NO3)2溶液和90mL摩尔浓度为0.62mol/L的Pb(NO3)2溶液加入到混合液K5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L5；(21)将物质C8加入到混合液L5中，在温度为35℃的摇床中摇动20分钟，过滤除去液体得到物质C9，物质C9在温度为105℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质C；(22)将0.11克8-甲基喹啉在1000r/min搅拌条件下加入到1200mL无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液M1、混合液M2、混合液M3、混合液M4；(23)将0.13克乙醇胺和0.17克4-硝基苯酚加入到混合液M1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液N1；(24)将物质C加入到混合液N1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，过滤除去液体得到物质D1，物质D1在温度为65℃的干燥箱中放置45分钟，得到物质D2；(25)将0.11克乙醇胺和0.16克4-硝基苯酚加入到混合液M2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液N2；(26)将物质D2加入到混合液N2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，过滤除去液体得到物质D3，物质D3在温度为65℃的干燥箱中放置45分钟，得到物质D4；(27)将0.10克乙醇胺和0.15克4-硝基苯酚加入到混合液M3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液N3；(28)将物质D4加入到混合液N3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，过滤除去液体得到物质D5，物质D5在温度为65℃的干燥箱中放置45分钟，得到物质D6；(29)将0.9克乙醇胺和0.14克4-硝基苯酚加入到混合液M4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液N4；(30)将物质D6加入到混合液N4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，过滤除去液体得到物质D7，物质D7在温度为65℃的干燥箱中放置45分钟，得到的物质即为改性煤矸石吸附剂。