一种吸附材料及其制备方法和用途.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CN110548477A(43)申请公布日2019.12.10(21)申请号201810540598.1B01J20/28(2006.01)(22)申请日2018.05.30B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)(71)申请人中国科学院过程工程研究所C02F101/10(2006.01)地址100190北京市海淀区中关村北二街1号申请人德法尔（平原）科技有限公司锡林郭勒职业学院(72)发明人马淑花徐敏第南洪钧王晓辉丁海萍丁健侯泽健(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.B01J20/10(2006.01)B01J20/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种吸附材料及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供了一种吸附材料及其制备方法和用途，所述制备方法包括：将含硅和铝的原料、氧化钙与诱导剂溶液混合后进行水热反应，得到所述吸附材料。本发明所述吸附材料以固体废弃物或一次资源为原料，原料来源广，制备方法操作简单，反应周期短，工艺和设备所需成本低，同时制备过程无废水废气产生，经济和环境效益好，对废水中磷的吸附效率高达99.8％以上，可经济快速地实现各类含磷废水的深度处理。CN110548477ACN110548477A权利要求书1/1页1.一种吸附材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将含硅和铝的原料、氧化钙与诱导剂溶液混合后进行水热反应，得到所述吸附材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含硅和铝的原料包括粉煤灰、石英砂、高岭土或钾长石中任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含硅和铝的原料与氧化钙的质量比为1:1～3:1。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述诱导剂包括硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述诱导剂溶液中钠离子和/或钾离子的浓度为0.1～30g/L；优选地，所述诱导剂溶液与含硅和铝的原料的质量比为10:1～60:1。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为150～200℃；优选地，所述水热反应的时间为2～6h。6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应后，还进行固液分离，洗涤，干燥和研磨；优选地，所述固液分离包括过滤；优选地，所述洗涤为将产物洗涤至中性；优选地，所述干燥温度为60～150℃，优选为100℃；优选地，所述干燥时间为6～10h。7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将含硅和铝的原料、氧化钙与诱导剂溶液混合后，所述含硅和铝的原料与氧化钙的质量比为1:1～3:1，所述诱导剂溶液中钠离子和/或钾离子的浓度为0.1～30g/L，所述诱导剂溶液与含硅和铝的原料的质量比为10:1～60:1，在150～200℃条件下水热反应2～6h，然后进行过滤，洗涤，干燥和研磨，得到所述吸附材料。8.一种吸附材料，其特征在于，所述吸附材料由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。9.根据权利要求8所述的吸附材料，其特征在于，所述吸附材料的粒径为0.1μm～5μm；优选地，所述吸附材料呈多孔结构；优选地，所述吸附材料的比表面积为80～500m2/g。10.一种如权利要求8或9所述的吸附材料的用途，其特征在于，所述吸附材料用于处理含氮和/或含磷废水，优选用于处理含磷废水；优选地，所述吸附材料对磷的吸附容量为40～100mg/g。2CN110548477A说明书1/5页一种吸附材料及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，涉及一种吸附材料及其制备方法和用途。背景技术[0002]随着经济社会的发展，磷作为一种重要营养元素，除了大量用于肥料之外，还在饲料、洗涤剂、金属处理、粘结剂、医药、催化剂等领域得到广泛应用。与此同时，也会产生大量含磷废水，水体中大量磷的存在会造成水体富营养化，导致水体生态环境失衡，易释放有毒有害物质，从而严重危害水生生物和人类健康。因此，废水除磷是预防水体富营养化的重要措施。[0003]吸附法是一种相对简便的去除废水中营养元素的方法。对于天然吸附剂，如高岭土、钾长石等，吸附作用主要依靠其巨大的比表面积，以物理吸附为主，但这类吸附剂的吸附量往往较低，需要对其进行改性，增加活性吸附位点，从而提高吸附性能。[0004]粉煤灰主要来源于煤燃烧后的烟气中分离出来的固体细颗粒，其大量堆积会造成环境效益与经济效益的双重损失。通过对粉煤灰物理化学性质的深入研究发现，颗粒形态特征使其具