申请日2016.11.03
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号B01J20/12; B01J20/30; C02F1/28; C02F103/20
摘要
本发明涉及一种畜禽废水磷吸附材料及其制备方法和应用，首先对天然高岭土进行筛选，将不同高岭土矿物材料加入含磷浓度模拟废水，测定废水中磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的高岭土;焙烧高岭土，称取高岭土于马弗炉中煅烧1‑4h，取出冷却，过100目筛，得热改性样品。本发明制备的吸附材料可应用于作为畜禽废水中磷吸附净化剂，并研究了高岭土对磷的吸附性能最佳条件。通过研究发现，其中500℃～600℃煅烧时，高岭土对磷的吸附性能最佳;在pH为4时，500℃热改性高岭土对模拟废水中的磷的吸附能力较强。
权利要求书
1.一种畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤:
(1)天然高岭土的筛选：称取不同高岭土矿物材料于离心管中，在20±1℃的恒温条件下，加入含磷浓度模拟废水;震荡1-4h，静置12-36h，离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的高岭土;
(2)焙烧高岭土的制备：称取高岭土于马弗炉中煅烧1-4h，取出冷却，过100目筛，得热改性样品。
2.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，称取不同高岭土矿物材料0.5g于150mL离心管中。
3.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，模拟废水中磷浓度为50mg/L。
4.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，180r/min震荡1-4h，静置12-36h，4 000r/min离心10min，分离上清液。
5.如权利要求1所述的畜禽废水磷吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，高岭土于马弗炉中煅烧温度为500℃～600℃。
6.权利要求1所述方法制备的吸附材料。
7.权利要求6所述吸附材料在畜禽废水磷吸附中的应用，其特征在于：调节畜禽废水的pH值为4，将该吸附材料作为畜禽废水中磷吸附净化剂。
说明书
一种畜禽废水磷吸附材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于畜禽废水污染控制技术领域，特别涉及一种以改性高岭土制备畜禽废水中磷吸附净化剂的制备方法，应用于水环境污染控制。
背景技术
高岭石是高岭土的主导粘土矿物成分，它具有巨大的比表面积(一般在300-500m2/g)和吸附容量，吸附性能良好。高岭土具有较强的可塑性、较高的耐火性、良好的绝缘性和化学稳定性等资源属性，因而被长期应用在陶瓷、耐火材料、橡胶、医药、化妆品等领域，在环境领域用于有机污染物和重金属吸附方面的研究也比较多。近年来人们利用它这一性能研究其在废水处理领域的应用，取得了较好的效果，但在除磷方面的应用研究相对较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种畜禽废水磷吸附材料及其制备方法和应用，并研究了高岭土对磷的吸附性能最佳条件。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种畜禽废水磷吸附材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)天然高岭土的筛选：称取不同高岭土矿物材料于离心管中，在20±1℃的恒温条件下，加入含磷浓度模拟废水;震荡1-4h，静置12-36h离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的高岭土;
(2)焙烧高岭土的制备：称取高岭土于马弗炉中煅烧1-4h，取出冷却，过100目筛，得热改性样品。
步骤(1)中，称取不同高岭土矿物材料0.5g于150mL离心管中。
步骤(1)中，模拟废水中磷浓度为50mg/L。
步骤(1)中，180r/min震荡1-4h，静置12-36h，4 000r/min离心10min，分离上清液。
步骤(2)中，高岭土于马弗炉中煅烧温度为500℃～600℃。
本发明还提供上述方法制备的吸附材料及在畜禽废水磷吸附应用，将该吸附材料作为畜禽废水中磷吸附净化剂。
优选的，可将调节畜禽废水的pH值为4，高岭土对废水中的磷的吸附能力较强。
研究表明，高岭石易与磷形成铝磷化合物，铝的活性越高，吸附磷的能力就越强;而煅烧通过活化了高岭石的Al元素来增强高岭土的吸附能力，且高岭石的Al活性随着煅烧温度的升高逐渐增强，当超过900℃时将迅速下降。综合黏土矿物的矿物特性，选择较经济可行的焙烧条件是首要考虑因素。本发明通过研究发现，其中500℃～600℃煅烧时，高岭土对磷的吸附性能最佳;在pH为4时，500℃热改性高岭土对模拟废水中的磷的吸附能力较强。
