一种重金属废水处理药剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种重金属废水处理药剂及其制备方法，所述的药剂由氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰组成，以工业废弃物粉煤灰为原料，通过碱熔法合成陶粒，然后用水热合成法对陶粒进行水热合成得到重金属废水处理药剂，既避免了单独使用粉煤灰渣污染环境，又弥补了粉末状处理药剂的不足。本发明专利技术制备的处理药剂为球型，其内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔，其孔径一般为微米级或者亚微米级，这种多孔的固体表面特性，使本发明专利技术制备的处理药剂具有很大的内表面，即很大的表面能，从而具有较强的吸附能力，其吸附性可去除污水中微米级以上的所有固体、胶体颗粒，具有净化效果好和可重复利用等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属废水处理药剂及其制备方法
本专利技术属于重金属废水处理
，特别涉及一种重金属废水处理药剂及其制备方法。
技术介绍
随着工业发展，重金属污染已经成为环境污染的只要原因之一，化学絮凝法是一类重要的污水处理方法，具有基建投资少、工艺简单、操作容易、能耗低等特点，铝盐混凝剂在水处理中用量少，生成污泥量少，是我国使用最广泛的混凝剂。目前，我国氧化铝主要从铝土矿资源中提取，随着优质铝土矿储量逐渐枯竭、国内氧化铝需求的与日俱增，高铝粉煤灰已然成为一种潜在的氧化铝提取来源。我国每年都会产生大量的粉煤灰资源，粉煤灰中氧化铝含量一般在15%～35%之间，近些年在内蒙古中西部地区产生的粉煤灰中的氧化铝含量很高，称为高铝粉煤灰，其氧化铝含量能够达到50%左右，这相当于我国中低品位铝土矿中氧化铝的含量。如果能将这些粉煤灰重新利用起来，特别是作为铝资源加以利用，不仅会改变我国铝土矿的供需矛盾，而且还会弥补我国西部铝资源不足，改善我国资源分配不均的局面。
技术实现思路
针对现有铝盐类重金属废水处理药剂存在的原料成本高的缺陷，本专利技术提供一种重金属废水处理药剂，充分利用粉煤灰废弃物，制备成重金属吸附效果好的重金属废水处理药剂。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种重金属废水处理药剂，由以下组分组成：氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰。所述的重金属废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：（1）取氧化钙研磨过200目筛后，与粉煤灰、高岭土、碳酸钠按质量比为（2.5～7.5）:（75～80）:（6～9）:（3～8）的比例混合，于100～200r/min机械搅拌30min，得到物料A；（2）将物料A与55～65℃的热水按固液比为50:（15～16）的比例进行混料，并用700～800r/min机械搅拌对其混合5min，然后加入粉煤灰质量的20%～25%的次氯酸钙、3%～7.5%的氧化镁，继续搅拌1min，得到物料B；（3）将物料B在0.5MPa下注入到陶粒模具中制粒，然后将颗粒置于55～65℃恒温中养护5～6h，然后移入具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中蒸压养护12h，制得粒径为3～5mm的球型颗粒，即得到固体重金属废水处理剂。本专利技术以粉煤灰为主要原料，将其与水相互作用后使其表面出现大量羟基，从而具有显著的吸附性能和表面化学性能；再通过碱熔法合成陶粒，然后用水热合成法对陶粒进行水热合成得到重金属废水处理药剂，既避免了单独使用粉煤灰渣污染环境，又弥补了粉末状处理药剂的不足。本专利技术制备的处理药剂为球型，其内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔，其孔径一般为微米级或者亚微米级，这种多孔的固体表面特性，使本专利技术制备的处理药剂具有很大的内表面，即很大的表面能，从而具有较强的吸附能力，其吸附性可去除污水中微米级以上的所有固体、胶体颗粒，具有净化效果好和可重复利用等优点。制备过程中，含水率影响球体成型和物料的吸附性能，对制备的废水处理药剂在水中的溶解性度有很大的影响，本专利技术经过试验发现，固液比为50:（15～16）时，球体容易成型，软硬合适，在水中不易溶解，具有很好的可重复利用效果。随着粉煤灰用量的增加，制备的球形体表面孔隙逐渐增大，然而随着高岭土加入量的增加，虽然高岭土中的铝离子会使物料表面孔隙率增加，但是孔径逐渐缩小，同时球体变软，不易于药剂可重复使用。氧化钙可以激发粉煤灰的活性，氧化钙加水搅拌后迅速消解生成氢氧化钙，氢氧化钙对粉煤灰活性的激发一方面提供破解Al-O、Si-O键的OH-，另一方面又提供能使粉煤灰水化生成水硬性胶凝材料所需的Ca2+，促使水化生成物转化成更稳定、轻度更高的产物，随着氧化钙含量的增加，产物孔隙率逐渐增加，这是因为遇水消解产生大量的水化热，有利于粉煤灰活性激发，但当掺量较大时，水化反应后有大量游离的氧化钙存在，可能引起体积安定性不良，粒径越大，由游离的所引起的体积安定性不良的可能性也越大。本专利技术经过多重试验，确定氧化钙、粉煤灰、高岭土、碳酸钠质量比为（2.5～7.5）:（75～80）:（6～9）:（3～8）最佳，制备的水处理药剂球型质量好，表面孔隙率高，孔径大，吸附性能强。氧化镁可以延缓产物凝固，使成球性能更好，但是氧化镁用量过多导致产物吸附性能下降，本专利技术通过试验确定氧化镁用量为粉煤灰质量的3%～7.5%最佳。作为本专利技术重金属废水处理剂制备方法的进一步改进，所述的氧化钙、粉煤灰、高岭土、碳酸钠质量比优选为5:75:7.5:5。本专利技术的有益效果：1、本专利技术以工业废弃物粉煤灰为主要原料制备重金属废水处理药剂，提高了工业副产物的利用率，降低了重金属废水的处理成本。2、本专利技术的重金属废水处理药剂，将粉煤灰先经过碱熔法合成陶粒，然后用水热合成法对陶粒进行水热合成得到重金属废水处理药剂，既避免了单独使用粉煤灰渣污染环境，又弥补了粉末状处理药剂的不足。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种重金属废水处理药剂，由氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰组成。所述的重金属废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：（1）取氧化钙研磨过200目筛后，与粉煤灰、高岭土、碳酸钠按质量比为2.5:75:6:3的比例混合，于100r/min机械搅拌30min，得到物料A；（2）将物料A与55℃的热水按固液比为50:15的比例进行混料，并用700r/min机械搅拌对其混合5min，然后加入粉煤灰质量的20%的次氯酸钙、3%的氧化镁，继续搅拌1min，得到物料B；（3）将物料B在0.5MPa下注入到陶粒模具中制粒，然后将颗粒置于55℃恒温中养护5h，然后移入具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中蒸压养护12h，制得粒径为3mm的球型颗粒，即得到固体重金属废水处理剂。实施例2一种重金属废水处理药剂，由氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰组成。所述的重金属废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：（1）取氧化钙研磨过200目筛后，与粉煤灰、高岭土、碳酸钠按质量比为7.5:80:9）:（3～8）的比例混合，于100～200r/min机械搅拌30min，得到物料A；（2）将物料A与55～65℃的热水按固液比为50:（15～16）的比例进行混料，并用700～800r/min机械搅拌对其混合5min，然后加入粉煤灰质量的20%～25%的次氯酸钙、3%～7.5%的氧化镁，继续搅拌1min，得到物料B；（3）将物料B在0.5MPa下注入到陶粒模具中制粒，然后将颗粒置于55～65℃恒温中养护5～6h，然后移入具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中蒸压养护12h，制得粒径为3～5mm的球型颗粒，即得到固体重金属废水处理剂。实施例3一种重金属废水处理药剂，由氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰组成。所述的重金属废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：（1）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属废水处理药剂，其特征在于，由以下组分组成：氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰。/n

【技术特征摘要】
1.一种重金属废水处理药剂，其特征在于，由以下组分组成：氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰。


2.根据权利要求1所述的重金属废水处理药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取氧化钙研磨过200目筛后，与粉煤灰、高岭土、碳酸钠按质量比为（2.5～7.5）:（75～80）:（6～9）:（3～8）的比例混合，于100～200r/min机械搅拌30min，得到物料A；
（2）将物料A与55～65℃的热水按固液比为50:（15～16）的比例进行混料，并用700～800...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦明，
申请(专利权)人：广西夏阳环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45