一种利用羊粪制备多孔钛酸盐吸附剂的方法，包括如下工艺步骤：取新鲜的羊粪，调整含水率为80-95％，放入捣碎匀浆机中，捣碎匀浆，得到均质粪浆，在持续搅拌条件下，将四氯化钛缓慢滴加到均质粪浆中，滴加完后加热至80-95℃，保温搅拌，冷却至室温，得到含钛粪胶，取碱土金属碳酸盐粉加入到含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90℃，保温搅拌蒸干，于105℃条件下烘干，制成钛-碱土金属-粪干凝胶，将钛-碱土金属-粪干凝胶置于电炉中，于650-1000℃条件下，空气氛围中煅烧4-6h，炉内自然冷却到室温，即得。本发明专利技术直接利用羊粪为助剂，分别以四氯化钛和碱土金属碳酸盐为钛和碱土金属源，制备一种低成本的、高性能的多孔钛酸盐类重金属吸附材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护
，涉及羊粪的资源化利用和水处理材料的制备，涉 及。
技术介绍
多孔钛酸盐是一类稳定的高性能重金属吸附剂，其合成方法是溶胶凝胶煅烧法 (张东，王敏，谭玉玲，化学学报，2010 年，16 期，pl641_1648 ;Dong Zhang，Chun-Ii Zhang， Pin Zhou，Journal of Hazardous Materials，2011 年，186 卷 2-3 期，p971_ 977)。该方法 是分别以钛酸四丁酯和碱土金属盐为钛和碱土金属源，以柠檬酸、油酸、醋酸和三乙醇胺试 剂等为络合剂和催化剂，用醇类作为分散剂，加入双氧水等致孔剂或是各种模板材料，采用 溶胶-凝胶工艺合成凝胶前驱体，再经过煅烧得到多孔钛酸盐吸附剂。所用的材料和试剂 价格都很高，合成的成本很高，限制多孔钛酸盐吸附剂在实际中的应用。寻找和探索廉价的 替代材料和新的工艺方法，是降低多孔钛酸盐成本的唯一途径。 利用工农业废物合成钛酸盐吸附剂是降低成本的有效方法，专利技术人曾经利用甲 基丙烯酸废水合成了高性能钛酸盐吸附剂（王敏，张东等，ZL201310305418.9;张东，等， ZL201310305420. 6)。近些年，我国养羊业发展迅速，羊粪的排放量逐年增加。对于羊粪的 处理和利用，传统的方法是制作农用肥料。但是堆肥法周期长，有用物质易流失，污染环境。 近些年，已有一些羊粪新的综合利用方法，如：用于污水治理的助凝剂（彭江晨，芮旭婷， ZL201210484952. 6);制备消毒杀菌剂和液体铵钾复合肥（刘伟，等，ZL201310251712. 6); 防沙固沙（陈文业，等，申请号201310748256. 6)等。羊是草食性动物，粪便干而细，羊粪中 富含纤维素，木质素，蛋白质，各种氨基酸和其他有机大分子。饲草经过羊的咀嚼和消化作 用，羊粪中的纤维素、木质素和蛋白质等有机物的分子结构和性能都发生了很大变化，表现 出许多优异的特性，是可利用的宝贵资源。但是，用羊粪合成钛酸盐吸附剂的研宄未见报 道。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供，本方法生产 工艺简单，利用羊粪代替所有助剂，节省成本，同时解决了羊粪排放的污染问题。 采用的技术方案是： ，其特征在于，包括如下工艺步骤： (1)、取新鲜的羊粪，调整含水率为80-95%，放入捣碎匀浆机中，捣碎匀浆，得到均 质粪浆，备用； (2)、按步骤（1)中制得的均质粪浆与四氯化钛的质量比为1:0. 1-0. 8称取四氯化 钛，在持续搅拌条件下，将四氯化钛缓慢滴加到均质粪浆中，滴加完后加热至80-95?，保温 搅拌至少2〇min，冷却至室温，得到含钛粪胶，备用； (3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属碳酸盐粉，加入到步骤（2)制 得的含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90°C，保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘干，制成 钛-碱土金属-粪干凝胶，备用； (4)、将步骤（3)中制备的钛-碱土金属-粪干凝胶置于电炉中，于650-1000°C条 件下，空气氛围中煅烧4-6h，炉内自然冷却到室温，即得。 上述步骤（1)中牛粪捣碎匀浆时，捣碎转速彡5000转/分钟。 上述步骤（3)中的碱土金属化合物粉体为碳酸钙、碳酸钡、碳酸锶、白云石、石灰 石、方解石中的一种或几种。 上述的碱土金属化合物粉体的粒径< 50微米。 本专利技术的优点在于： 本专利技术直接利用羊粪为助剂，分别以四氯化钛和碱土金属碳酸盐为钛和碱土金属 源，利用和处理羊粪的同时，制备一种低成本的、高性能的多孔钛酸盐类重金属吸附材料， 本专利技术制造工艺简单、操作方便，使用原料成本较低，适于广泛应用，具有较好的经济效益 和社会效益。【附图说明】 图1为实施例2中多孔钛酸钙1的扫描电镜照片。 图2为实施例2中多孔钛酸钙1的XRD谱。【具体实施方式】 实施例1 ，其特征在于，包括如下工艺步骤： (1)、取新鲜的羊粪，调整含水率为86-90%，放入捣碎匀浆机中，捣碎匀浆，得到均 质粪浆，备用； (2)、按步骤（1)中制得的均质粪浆与四氯化钛的质量比为1:0. 15-0. 5称取四氯 化钛，在持续搅拌条件下，将四氯化钛缓慢滴加到均质粪浆中，滴加完后加热至80-95?，保 温搅拌20min以上，冷却至室温，得到含钛粪胶，备用； (3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属碳酸盐粉，加入到步骤（2)制 得的含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90°C，保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘干，制成 钛-碱土金属-粪干凝胶，备用； (4)、将步骤（3)中制备的钛-碱土金属-粪干凝胶置于电炉中，于650-1000°C条 件下，空气氛围中煅烧4-6h，炉内自然冷却到室温，即得。 实施例2 ，其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的羊粪，调整含水率为95%，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min搅拌速度， 捣碎匀浆20min，得到均质粪浆；取1000 g均质粪浆，在持续搅拌条件下，逐滴加入800g四 氯化钛，滴加完后加热至90°C，保温搅拌30min，冷却至室温，得到酸性的含钛粪胶；称取 427g石灰石粉，加入含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90°C，保温搅拌蒸干，于105°C条件 下烘干，制成钛-钙-粪干凝胶；将钛-钙-粪干凝胶置于箱式电炉中，于800°C条件下，空 气氛围中煅烧6h，炉内自然冷却到室温，得到多孔钛酸钙1 ; 上述的石灰石粉含碳酸钙99%，粒径为45微米。 实施例3 -种利用羊粪制备多孔钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的羊粪，调整含水率为92%，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min搅拌速度， 捣碎匀浆30min，得到均质粪浆；取1000 g均质粪浆，在持续搅拌条件下，逐滴加入800g四 氯化钛，滴加完后加热至90°C，保温搅拌30min，冷却至室温，得到酸性的含钛粪胶；称取 427g石灰石粉，加入含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90°C，保温搅拌蒸干，于105°C条件 下烘干，制成钛-钙-粪干凝胶；将钛-钙-粪干凝胶置于箱式电炉中，于800°C条件下，空 气氛围中煅烧6h，炉内自然冷却到室温，得到多孔钛酸钙2 ; 上述的石灰石粉含碳酸钙99%，粒径为45微米。 实施例4 ，其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的羊粪，调整含水率为90%，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min搅拌速度， 捣碎匀浆30min，得到均质粪浆；取1000 g均质粪浆，在持续搅拌条件下，逐滴加入150g四 氯化钛，滴加完后加热至80°C，保温搅拌30min，冷却至室温，得到酸性的含钛粪胶；称取 80g石灰石粉，加入含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90°C，保温搅拌蒸干，再于105°C条 件下烘干，制成钛-钙-粪干凝胶；将钛-钙-粪干凝胶置于箱式电炉中，于650°C条件下， 空气氛围中煅烧5h，炉内自然冷却到室温，得到多孔钛酸钙3 ; 上述的石灰石粉含碳酸钙99%，粒径为45微米。 实施例5 ，其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的羊粪，调整含水率为88%，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min搅拌速度， 捣碎匀浆30min，得到均质粪浆；取1000 g均质粪浆，在持续搅拌条件下，逐滴加入300g本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用羊粪制备多孔钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)、取新鲜的羊粪，调整含水率为80‑95％，放入捣碎匀浆机中，捣碎匀浆，得到均质粪浆，备用；(2)、按步骤(1)中制得的粪浆与四氯化钛质量比为1:0.1–0.8称取四氯化钛，在持续搅拌条件下，将四氯化钛缓慢滴加入步骤(1)中得到的均质粪浆中，滴加完后加热至80‑95℃，保温搅拌至少20min，冷却至室温，得到含钛粪胶，备用；(3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属碳酸盐粉，加入到步骤(2)制得的含钛粪胶中，搅拌混合均匀，加热至90℃，保温搅拌蒸干，于105℃条件下烘干，制成钛‑碱土金属‑粪干凝胶，备用；(4)、将步骤(3)中制备的钛‑碱土金属‑粪干凝胶置于电炉中，于650‑1000℃条件下，空气氛围中煅烧4‑6h，炉内自然冷却到室温，即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志江，张东，张璐瑶，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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