一种利用氨化羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法技术

技术编号:12270261 阅读:73 留言:0更新日期:2015-11-04 16:43
一种利用氨化羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法,包括如下工艺步骤:取新鲜的羊粪,制成粪浆,捣碎匀浆,将氨水加入粪浆中,继续捣碎匀浆20-30min,密闭,在60-90℃条件下保温20-24h,得到均质氨化羊粪胶,在持续搅拌条件下,将钛酸四丁酯缓慢滴加入氨化羊粪胶中,搅拌均匀,得到含钛羊粪胶,将碱土金属化合物的饱和水溶液,加入到制得的含钛羊粪胶中,混合均匀,搅拌反应完全,加热至80-90℃,保温搅拌蒸发后,于105℃烘干,制成钛-碱土金属-羊粪干凝胶,将钛-碱土金属-羊粪干凝胶于650-950℃条件下,空气氛围中煅烧5-7h,即得。本发明专利技术以羊粪胶代替溶胶凝胶法制备纳米钛酸盐类吸附剂时所用的所有助剂,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
,特别设及一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附 剂的方法。
技术介绍
我国养羊业发展迅速,为我们提供优质的奶、肉和皮毛的同时,羊粪的排放也给 我们的环境带来了很大的压力。对于羊粪的处理,传统的方法是发酵制作农用肥料。但 是传统的堆肥发酵方法周期长,营养素利用率低,养分易流失,污染环境。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,各种氨基酸和胶体物质等可利用的 宝贵资源。近些年,已有一些羊粪新的综合利用方法的报导,如:用于污水治理的助凝 剂(彭江晨巧旭婷,化201210484952. 6);制备消毒杀菌剂和液体锭钟复合肥(刘伟等, ZL201310251712. 6);防沙固沙(陈文业等,申请号201310748256. 6)等。但是,将羊粪用于 合成重金属吸附材料的研究未见报道。 纳米铁酸盐是一类稳定的高性能重金属吸附剂,一般都是采用溶胶-凝胶般烧法 合成,即:用铁酸四下醋和碱±金属盐为原料,W巧樣酸、油酸、醋酸、聚乙二醇和乙醇等作 为分散剂、络合剂和催化剂,采用溶胶凝胶工艺制备铁酸盐凝胶,高溫般烧得到纳米铁酸盐 (张东,侯平,化学学报,2009年,67卷12期:P1336-1342 ;张东,王敏,谭玉玲,化学学报, 2010年,16期,pl641-1648;DongZh曰ng,Chun-liZh曰ng,PinZhou,Journ曰 1ofH曰z曰rdous Materials, 2011年,186卷2-3期,p971 - 977)。该方法合成的纳米铁酸盐吸附材料性能优 良,但是所用的材料、试剂价格都很高,合成的纳米铁酸盐的成本很高,限制纳米铁酸盐吸 附剂在实际中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的,是提供一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法,本方法 生产工艺简单,成本低,同时解决了羊粪的污染问题。 阳(K)日]采用的技术方案是: 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法,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87-90%,制成粪浆,置于捣碎匀浆机内,捣碎匀 浆20-30min,按粪浆和氨水质量比为1:0. 05-0. 5取质量浓度为25-28%的氨水,将氨水加 入粪浆中,继续捣碎匀浆20-30min,密闭,在60-90°C条件下保溫20-2地,得到均质氨化羊 粪胶,备用; (2)、按氨化羊粪胶与铁酸四下醋质量比为1:0. 1-2取铁酸四下醋,在持续揽拌条 件下,将铁酸四下醋缓慢滴加入步骤(1)得到的氨化羊粪胶中,揽拌均匀,得到含铁羊粪 胶,备用; (3)、按碱±金属和铁摩尔比为1:1称取碱±金属化合物,将碱±金属化合物加水 配制成饱和水溶液,加入到步骤(2)中制得的含铁羊粪胶中,混合均匀,揽拌反应完全,加 热至80-90°C,保溫揽拌蒸发后,于105°C烘干,制成铁-碱±金属-羊粪干凝胶,备用; (4)、将步骤(3)中制备的铁-碱±金属-羊粪干凝胶于650-950°C条件下,空气氛 围中般烧5-化,即得。 上述步骤(1)中捣碎匀浆时,捣碎揽拌速度> 50(K)r/min。 上述步骤(3)中碱±金属化合物为氯化巧、氯化儀、氯化领或氯化锁。 本专利技术的优点在于: 本专利技术W羊粪胶代替溶胶凝胶法制备纳米铁酸盐类吸附剂时所用的所有助剂,利 用和处理羊粪的同时,制备一种低成本的、高性能的多孔铁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4中纳米铁酸巧4的X畑谱。【具体实施方式】 实施例1 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法,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87%,置于捣碎匀浆机内,W5000r/min速度,捣碎 匀浆30min,再按羊粪与氨水质量比1:0. 05取氨水,将氨水加入羊粪中,继续W相同的速度 捣碎匀浆30min,在80°C条件下密闭保溫2地,得到均质氨化羊粪胶;称取lOOOg氨化羊粪 胶,在持续揽拌条件下,逐滴加入500g铁酸四下醋,滴加完后,继续揽拌反应30min,得到含 铁羊粪胶;称取163g无水氯化巧,溶于40°C的200mL溫水中,配制成含巧溶液,加入含铁 羊粪胶中,揽拌反应30min,加热至90°C,继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干,制成 铁-巧-羊粪干凝胶,置于箱式电炉中,于70(TC条件下,空气氛围中般烧6h,得到纳米铁酸 巧1 ; 上述无水氯化巧(CaClz)为分析纯试剂;氨水为分析纯,质量浓度(畑3)为26%。 实施例2 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法,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88%,置于捣碎匀浆机内,W5000r/min速度,捣碎 匀浆30min,再按粪与氨水质量比1:0. 1取氨水,将氨水加入羊粪中,继续W相同的速度捣 碎匀浆30min,在90°C条件下密闭保溫22h,得到均质氨化羊粪胶;称取lOOOg氨化羊粪 胶,在持续揽拌条件下,逐滴加入500g铁酸四下醋,滴加完后,继续揽拌反应30min,得到含 铁羊粪胶;称取163g无水氯化巧,溶于40°C的200mL溫水中,配制成含巧溶液,加入含铁 羊粪胶中,揽拌反应30min,加热至90°C,继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干,制成 铁-巧-羊粪干凝胶,置于箱式电炉中,于70(TC条件下,空气氛围中般烧6h,得到纳米铁酸 巧2; 上述无水氯化巧(CaCU为分析纯试剂;氨水为分析纯,质量浓度(畑3)为26%。 实施例3一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法,其特征在于,包括如下工艺步 骤: 阳0%] 取新鲜的羊粪,调整含水率为89%,置于捣碎匀浆机内,W5000r/min速度,捣碎 匀浆30min,再按粪与氨水质量比1:0. 2取氨水,将氨水加入羊粪中,继续W相同的速度捣 碎匀浆30min,在90°C条件下密闭保溫2地,得到均质氨化羊粪胶;称取lOOOg氨化羊粪胶, 在持续揽拌条件下,逐滴加入500g铁酸四下醋,滴加完后,继续揽拌反应30min,得到含铁 羊粪胶;称取163g无水氯化巧,溶于40°C的200mL溫水中,配制成含巧溶液,加入到含铁 羊粪胶中,揽拌反应30min,加热至9(TC,继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干,制成 铁-巧-羊粪干凝胶,置于箱式电炉中,于70(TC条件下,空气氛围中般烧6h,得到纳米铁酸 巧3; 上述无水氯化巧(CaClz)为分析纯试剂;氨水为分析纯,质量浓度(畑3)为26%。 阳0測 实施例4 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法,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90%,置于捣碎匀浆机内,W5000r/min速度,捣碎 匀浆30min,再按粪与氨水质量比1:0. 3取氨水,将氨水加入羊粪中,继续W相同的速度捣 碎匀浆30min,在60°C条件下密闭保溫2地,得到均质氨化羊粪胶;称取lOOOg氨化羊粪胶, 在持续揽拌条件下,逐滴加入500g铁酸四下醋,滴加完后,继续揽拌反应30min,得到含铁 羊粪胶;称取163g无水氯化巧,溶于40°C的200mL溫本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种利用氨化羊粪制备纳米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87‑90%,制成粪浆,置于捣碎匀浆机内,捣碎匀浆20‑30min,按粪浆和氨水质量比为1:0.05‑0.5取质量浓度为25‑28%的氨水,将氨水加入粪浆中,继续捣碎匀浆20‑30min,密闭,在60‑90℃条件下保温20‑24h,得到均质氨化羊粪胶,备用;(2)、按氨化羊粪胶与钛酸四丁酯质量比为1:0.1‑2取钛酸四丁酯,在持续搅拌条件下,将钛酸四丁酯缓慢滴加入步骤(1)得到的氨化羊粪胶中,搅拌均匀,得到含钛羊粪胶,备用;(3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属化合物,将碱土金属化合物加水配制成饱和水溶液,加入到步骤(2)中制得的含钛羊粪胶中,混合均匀,搅拌反应完全,加热至80‑90℃,保温搅拌蒸发后,于105℃烘干,制成钛‑碱土金属‑羊粪干凝胶,备用;(4)、将步骤(3)中制备的钛‑碱土金属‑羊粪干凝胶于650‑950℃条件下,空气氛围中煅烧5‑7h,即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王颖张东张璐瑶
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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