一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法及应用.pdf

(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CN113083219A(43)申请公布日2021.07.09(21)申请号202110518398.8C02F101/16(2006.01)(22)申请日2021.05.12(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人苏毅马业梅刘玉蒙田月董晓涵李艳红胡亮(74)专利代理机构天津煜博知识产权代理事务所(普通合伙)12246代理人朱维(51)Int.Cl.B01J20/10(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法及应用(57)摘要本发明涉及一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法及应用，属于污水处理技术领域。本发明采用硝酸溶液浸出黄磷炉渣，酸浸后的固体物料经洗涤、干燥得到高活性和多孔的SiO2基体材料，利用含稀土离子溶液浸渍复合得到改性SiO2基脱氮除磷吸附剂粉体材料。改性后的SiO2基复合吸附剂应用于含氮、含磷废水处理，具有较高的吸附脱氮除磷性能。本发明使用的原料黄磷炉渣属于工业废弃物的再利用，处理工艺及设备简单有效，投资少，效率高，具有较高的经济价值和环保价值。CN113083219ACN113083219A权利要求书1/1页1.一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将黄磷炉渣和聚丙烯酰胺加入到硝酸溶液中，在温度为50～90℃、搅拌下反应0.5～2h，固液分离得到浸出液和浸出渣，浸出渣经去离子水洗涤至洗涤液为中性得到固体A；(2)将步骤(1)固体A加入到无水乙醇中，在常温、搅拌条件下反应0.5～1.5h，固液分离，固体干燥即得二氧化硅粉体；(3)将二氧化硅粉体加入到溶液B中，在室温、搅拌条件下调节体系pH值为9～12,并持续反应0.5～2h，静置陈化4～8h，固液分离，固体经洗涤至洗涤液为中性，烘干、研磨，再置于温度为400～700℃下煅烧即得改性SiO2基脱氮除磷吸附剂；其中溶液B中含有稀土物质和氯氧化锆；(4)将磷酸氢铵加入到步骤(1)浸出液中，采用氨水调节体系pH值为4～5，搅拌反应1.0～2.0h，固液分离得到固体B和液体C，固体B依次经洗涤和干燥得到磷酸氢钙，液体C依次经蒸发、浓缩和冷却即得硝酸铵溶液。2.根据权利要求1所述黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于：步骤(1)硝酸的质量浓度为16～24％，硝酸与黄磷炉渣的液固质量比为8:1～11:1，聚丙烯酰胺的质量为黄磷炉渣的0.3～0.6％。3.根据权利要求1所述黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于：步骤(2)无水乙醇与固体A的液固质量比为2:1～5:1。4.根据权利要求1所述黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于：步骤(3)溶液B中稀土物质浓度为0.02～0.05moL/L，氯氧化锆的浓度为0.05～0.15moL/L。5.根据权利要求4所述黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于：稀土物质为硝酸镧、氯化镧、氧化镧、硝酸铈或氯化铈。6.根据权利要求1、3或4所述黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于：溶液B与二氧化硅粉体的液固质量比为8:1～12:1。7.根据权利要求1所述黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法，其特征在于：步骤(4)浸出液中的Ca2+与磷酸氢铵的摩尔比为1:1.0～1.2。8.权利要求1‑6任一项所述方法制备的黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂作为吸附剂在废水脱氮除磷中的应用。2CN113083219A说明书1/5页一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法及应用技术领域[0001]本发明涉及一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法及应用，属于污水处理技术领域。背景技术[0002]随着社会的不断发展，人类的生活及生产活动，大量的含氮、含磷生活污水和工业废水排入江河湖泊中，导致水体富营养化，造成环境污染和生态失衡。氮、磷是造成水体富营养化的重要因子，因此脱氮除磷是解决水体富营养化问题的重中之重。[0003]吸附法脱氮除磷以其工艺简单、高效快速、节能降耗、二次污染少等优点在国内外得到广泛应用，其主要利用固体吸附剂的多孔性和大比表面积等性能，通过表面沉淀、离子交换等作用来实现对废水中氮、磷的吸附作用。[0004]然而，目前工业化脱氮除磷吸附剂存在吸附率低、浓度范围适用性小、难以一步使废水中氮和磷的含量同时达标；另外，目前的新型吸附剂大部分处于实验室阶段、计量小或制备条件较为复杂、缺乏实际应用经验。发明内容[0005]本发明针对现有技术存在的问题，提供一种黄磷炉渣制备脱氮除磷吸附剂的方法及应用，本发明采用硝酸溶液浸出黄磷炉渣，酸浸后的固体物料经