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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114408964A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202210076942.2B01J35/10(2006.01)(22)申请日2022.01.22C02F1/28(2006.01)C02F1/30(2006.01)(71)申请人北京工业大学C02F101/20(2006.01)地址100124北京市朝阳区平乐园100号C02F101/30(2006.01)(72)发明人王金淑宋宁宁胡鹏C02F101/34(2006.01)(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理C02F101/36(2006.01)有限公司11203C02F101/38(2006.01)代理人张立改(51)Int.Cl.C01G23/00(2006.01)C01G23/04(2006.01)B01J20/08(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)B01J23/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法(57)摘要一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法,属于水滑石技术领域。将含钛高炉渣磨成粉末与硫酸铵混合后,进行煅烧,再和去离子水混合进行恒温处理,抽滤得到溶液,加入NaOH溶液进行陈化反应,过滤,洗涤,烘干即可。得到产物在重金属离子吸附和有机污染物降解等领域展现出优异的性能,并实现了固废的再利用。CN114408964ACN114408964A权利要求书1/1页1.一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A,球磨过程:取适量含钛高炉渣块体,使用球磨机进行球磨破碎后并过筛,得到含钛高炉渣粉末;步骤B,煅烧过程:将步骤A得到的高炉渣粉末与硫酸铵混合后,在马弗炉中进行保温处理,随炉冷却后,取出煅烧产品;步骤C,水浸过程:将步骤B得到的煅烧产品和去离子水进行混合,在一定温度下进行恒温处理,处理结束后并抽滤得到溶液;步骤D,碱浸过程:将NaOH溶液加入到步骤C得到的溶液中,之后在一定温度下进行陈化反应,得到沉淀产物;步骤E,后处理过程:将步骤D的悬浊液进行过滤,固体洗涤、烘干处理,即可得到纳米级含钛镁铝类水滑石产品。2.按照权利要求1所述的一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法,其特征在于,上述发明内容步骤B中,所用硫酸铵的质量为高炉渣粉末的0.5‑10倍;步骤B中,烧结过程升温速率为2‑10℃/min,反应温度为350℃‑600℃,保温时间为0.5‑6小时。3.按照权利要求1所述的一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法,其特征在于,步骤C中,煅烧产品和去离子水的质量比为1:1至1:6;步骤C中,恒温处理温度为40℃‑90℃,处理时间为为0.5‑12小时。4.按照权利要求1所述的一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法,其特征在于,步骤D中,NaOH的浓度为1‑10mol/L,加入NaOH后,pH值应控制在8‑12的范围内;步骤D中,陈化反应温度为50℃‑80℃,陈化时间为2‑24小时。5.按照权利要求1‑4任一项所述的方法制备得到的纳米级含钛镁铝类水滑石材料。6.按照权利要求1‑4任一项所述的方法制备得到的纳米级含钛镁铝类水滑石材料的应用,作为吸附剂用于铅离子的吸附。7.按照权利要求1‑4任一项所述的方法制备得到的纳米级含钛镁铝类水滑石材料的应用,作为催化剂用于四环素的光降解。2CN114408964A说明书1/3页一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法技术领域:[0001]本发明涉及一种利用含钛高炉渣制备含钛镁铝类水滑石的方法,得到产物在重金属离子吸附和有机污染物降解等领域展现出优异的性能,并实现了固废的再利用。背景技术:[0002]层状双氢氧化物(LDH)是一种二维无机化合物,其中二价金属阳离子(如Mg2+,Zn2+,Ni2+)和三价金属阳离子(如Al3+,Fe3+,In3+)构建了层状框架,而可交换阴离子占据层间区域进行电荷补偿。其自身可调控的化学成分和独特的结构特征使其被广泛应用于吸附剂、催化剂、能量储存和药物输送等领域。含钛高炉渣是铁冶炼过程中的副产品,作为冶金固体废弃物,主要由钙和镁的氧化物和铝硅酸盐组成。由于现代社会对铁的大量消耗,含钛高炉渣的产量非常大,每年累积超过3百万吨。然而,钛含量较低的含钛高炉渣(10‑25%wt.)很难被利用。由于含钛高炉渣中存在的高含量镁、铝等元素,因此其是制备MgAl‑LDHs的潜在原料。这不仅实现了含钛高炉渣的高价值利用,而且降低了LDH的制造成本。[0003]本发明提出了一种利用含钛高炉渣制