以磷固废为原料的多孔轻质陶粒的制备方法.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CN110759696A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201911108886.0(22)申请日2019.11.13(71)申请人湖北工业大学地址430068湖北省武汉市洪山区南李路28号(72)发明人苏英熊国庆张怡贺行洋陈顺陈威杨进王迎斌黄震宇刘巧江友志(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人涂洁(51)Int.Cl.C04B28/14(2006.01)C04B38/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称以磷固废为原料的多孔轻质陶粒的制备方法(57)摘要本发明涉及一种以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，技术方案包括步骤将聚多巴胺修饰的发泡聚苯乙烯微球置于管式炉中，在惰性气保护氛围下，控制温度在350～550摄氏度，保持时间30分钟～2小时，得到氮掺杂碳化多孔中空球；将10重量份磷固废粉料、1～2重量份石膏激发剂、1～2发泡剂、5～10重量份水泥熟料以及3～5重量份氮掺杂碳化多孔中空球，混合搅拌，造粒，正常养护，即得到一种多孔轻质陶粒。本发明工艺简单、能耗低，磷固废利用率高，成本低、对环境友好，制备的多孔轻质陶粒孔隙率高，重金属吸附效果、去污能力强。CN110759696ACN110759696A权利要求书1/1页1.一种以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤T1：将聚多巴胺修饰的发泡聚苯乙烯微球置于管式炉中，在惰性气保护氛围下，控制温度在350～550摄氏度，保持时间30分钟～2小时，得到氮掺杂碳化多孔中空球；步骤T2：将10重量份磷固废粉料、1～2重量份石膏激发剂、1～2发泡剂、5～10重量份水泥熟料以及3～5重量份氮掺杂碳化多孔中空球，混合搅拌，造粒，正常养护，即得到一种多孔轻质陶粒。2.如权利要求1所述的以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤T1中,所述惰性气为氮气或氩气；所述步骤T2中，所述磷固废粉料为粒径小于0.075mm的磷石膏粉。3.如权利要求1所述的以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，其特征在于，所述T2中，所述石膏激发剂为明矾、煅烧明矾、硫酸钠、草酸钠中的一种，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯或偶氮二甲酸二乙酯中的一种。4.如权利要求1-3任一项所述的以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，其特征在于，所述聚多巴胺修饰的发泡聚苯乙烯微球采用以下方法制备得到：步骤S1：将废旧发泡聚苯乙烯经过破碎机破碎、过筛得粒径为200nm～1μm的旧发泡聚苯乙烯颗粒；步骤S2：将上述旧发泡聚苯乙烯颗粒10重量份，加入到碱性溶液中机械搅拌处理6～12小时，再经过滤和水洗得到预处理的旧发泡聚苯乙烯微球；步骤S3：配制浓度为0.05～2g/L多巴胺的Tris-HCl缓冲液，加入10～15重量份旧发泡聚苯乙烯微球均匀分散，机械搅拌12～24小时，静置、洗涤并干燥，得聚多巴胺修饰的发泡聚苯乙烯微球。5.如权利要求4所述的以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氨水或水玻璃中的一种；所述碱性溶液浓度为0.1～0.5mol/L，添加量为50-100重量份。6.如权利要求4所述的以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述Tris-HCl缓冲液的浓度为0.01mol/L，pH为7.3±0.1。2CN110759696A说明书1/5页以磷固废为原料的多孔轻质陶粒的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种环保材料领域，具体的说是一种以“磷固废”为原料的多孔轻质陶粒的制备方法。背景技术[0002]近年来，随着世界经济不断发展，现代化工业高度集中。工业排出的废水中含有大量重金属，虽然其含量很低，但重金属已成为威胁人类发展的重大环境问题之一。吸附技术作为一种有效去除重金属的方法，在水污染控制和水净化领域里发挥着其他技术无可取代的重要作用。目前，国内外处理重金属废水的传统方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、膜技术法等，均存在一定的局限性，如运行条件苛刻、费用昂贵、低浓度废水处理效果差、贵金属回收困难等。[0003]磷尾矿是磷矿浮选精矿时未能加以利用的固体废弃物。我国是磷矿大国，已探明磷矿资源总量居世界第二位，但主要特点是“中低品位矿多、富矿少”。绝大部分磷矿需经选矿富集才能满足磷酸和高浓度磷肥生产要求，选矿在利用部分高品位磷矿的同时，大量的磷尾矿被弃置，堆积的大量磷尾矿会溶出磷、氟等有害成分，对区域土壤、水系造成严重的环境污染。[0004]目前传统的陶粒生产工艺都是采用高岭土、膨润土等硅铝氧化物含量高的原料做主料，