【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业固废处理和环保，具体涉及一种高活性度石灰乳及其制备方法和应用。
技术介绍
1、磷石膏是磷酸工业的副产物，通常生产1t磷酸产生4.5～5.5t的磷石膏。磷石膏属于固体废物，外观为黄白、灰白或黑灰色的细颗粒粉体或块状物。中国为世界磷肥生产大国，磷石膏的总堆存量已超过8亿吨，且每年新增5000万t左右。然而，大部分磷石膏通过堆存处理，这不仅占用土地资源，还对环境造成严重威胁。因此，解决磷石膏产生的环境问题非常紧迫，这不仅有助于湿法磷酸工业的可持续发展，还能促进企业周边地区的经济繁荣。目前工程上对磷石膏进行处理主要有两种途径：一是对其排卸抛弃，也即堆存处理；二是对其进行无害化处理后加以利用。目前，我国各磷酸企业对磷石膏主要采取渣场露天堆存处理。磷石膏含水率较高，颗粒细小，具有较强的流动性和迁移性，具体表现为可溶性磷、氟和金属硫化物等通过降水作用易形成含有害物质的渗滤液，这会严重污染地下水和周边土壤。石灰中和固化是非水洗预处理磷石膏的首选工艺，石灰中和法效果显著，工艺路线简单，投资少，在预处理方式中是既实用又有效的一种，特别适用于有机质含量较低、质量稳定的磷石膏。然而，常用的传统石灰药剂(如生石灰、熟石灰和复合碱)存在有效钙含量低和碱性不强等问题。在磷石膏无害化过程中，这些问题会导致有害成分固化效果不佳，难以将其由二类固废转化为一类固废。因此，开发新型功能化石灰药剂，以解决上述技术难题，是当前研究的一个热点问题。
2、磷和氟是水体中常见的污染物，水体中存在过量的磷会导致水体富营养化，破坏水生态环境；富营养化水
3、目前，废水除磷除氟的方法主要有生物法、化学沉淀法、吸附法、膜技术处理法等，除氟方法主要有吸附、沉淀、离子交换以及膜分离技术等。其中吸附法因其工艺简单，条件易控，运行可靠，且可达到深度处理的水准而备受关注。吸附剂是吸附法的核心，某些金属氧化物吸附剂由于能与磷、氟离子形成配位络合物，具有良好的吸附选择性而日益引起研究者重视。大量研究证明，在ph高于6时，f一般以f-的形态存在；在ph值高于10时，p以(po4)3-的形态存在。向废水中投加钙碱，一方面能够调节ph值，使f、p转化为可处理的离子形态；另一方面，ca会与f、p反应，生成caf2、ca(po4)3等难溶于水的物质，从水体中沉淀分离，从而达到对废水的去磷、去氟处理效果，如果ph值偏高，则用硫酸调节水体ph值即可，同时能去除富余钙离子。这就使得钙碱在废水处理方面优势明显。然而，传统钙碱(生石灰、熟石灰等)在水体中溶解度不高，分散性能差，大量的钙得不到利用，造成浪费与二次污染。因此，对钙处理药剂的性能改良是钙碱法处理水体的重要问题。
4、然而在现有的研究中，大多吸附剂只能对磷或氟一种污染物有较好的吸附效果，不具有同时高效去除磷和氟的能力。实际上，在自然水体或者地下水中，磷和氟往往是同时存在的。因此需要研发制备一种新型的复合碱性沉淀剂，结合金属氧化物对磷和氟的特异吸附能力和大颗粒载体优良的水力学性能，达到同时去除磷和氟的目的。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高活性度石灰乳及其制备方法和应用，以解决现有的吸附剂无法同时高效去除磷和氟的技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种高活性度石灰乳的制备方法，包括：对氧化钙进行球磨处理，向球磨后的氧化钙粉末中加入有机分散剂甲酸丁酯和正丙醇，进行第一次搅拌，并在搅拌条件下滴加缓凝剂丙三醇，静置1.5～2.5h，再向反应体系中加入水继续搅拌均匀，自然冷却，制得高活性度石灰乳。
4、优选地，球磨采用干磨，球磨珠采用直径5mm的玛瑙珠，转速设置为200rpm，球磨时间为1.5-2.5h，使85％氧化钙粒径小于200目。
5、优选地，有机分散剂甲酸丁酯、正丙醇的质量比为(2～3)：(1～2)。
6、优选地，氧化钙与甲酸丁酯、正丙醇的质量比为20：(2～3)：(1～2)。
7、优选地，丙三醇的添加量为：每100g氧化钙投加2～5g丙三醇。
8、更进一步优选地，丙三醇作为缓凝剂，用于控制复合乳剂的黏度。丙三醇采用市售产品，纯度为99％。
9、优选地，氧化钙为市售产品，有效钙含量≥80％，甲酸丁酯、正丙醇为市售产品，纯度为99％。
10、优选地，加入的水的量为：每11g氧化钙加入100g水。
11、优选地，第一次搅拌时间控制在10～20min；第二次搅拌处理的时间至少2h使反应体系温度降至40℃以下。
12、本专利技术公开了采用上述的制备方法制得的高活性度石灰乳，该高活性度石灰乳具有高流变性，黏度值为0.24～0.37mpa·s。
13、本专利技术还公开了采用上述的高活性度石灰乳在磷石膏无害化处理中的应用，对于可溶磷在20～400mg/kg，可溶氟100～7000mg/kg的磷石膏，投加有效钙含量占磷石膏干基质量1％的高活性度石灰乳，固化反应6～24h后，磷石膏中可溶磷和可溶氟的去除率分别平均为99.5％和98.3％；处理后的磷石膏经过1个月的暴露空气堆置后，可溶磷和可溶氟的去除率分别保持在为99.6％和99.1％。
14、本专利技术还公开了采用上述的高活性度石灰乳在含磷含氟废水处理中的应用，对于磷酸盐浓度值为10～120mg/l，氟离子浓度为10～400mg/l，ph值低于5的含磷含氟废水，投加高活性度石灰乳至ph值＞8，反应0.5～1.5h后，磷酸盐和氟离子的去除率分别平均为99.2％和97.5％。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、本专利技术公开的高活性度石灰乳的制备方法，突破传统石灰药剂的技术缺陷，将经过干态球磨后的氧化钙与不同种类的减水剂、表面活性剂、活性组分混合，提高石灰粉的乳化程度。复合乳剂中选用球磨后的氧化钙粉末，减小了固体材料的粒径和分散阻力，增加了复合乳剂的稳定性和流变性。同时，一些酯类和醇类有机物的使用极大增加了金属氧化物的分散性，促进其在待处理的磷石膏或废水中可以充分混合与反应，且处理后效果稳定有机组分易挥发，缓凝剂丙三醇的添加使药剂可以长期保存减少出现分层现象。高活性度石灰乳中的一些有机物和其他药剂可提高处理效果，同时减少对环境的影响。
17、进一步地，制备得到的具有高碱度和高流变性的钙基高活性度石灰乳，将其应用至磷石膏无害化处置和含磷含氟废水的吸附处理中，其有效性、经济性和稳定性均有保障。
18、在废水去除的过程中，本高活性度石灰乳具有高流变性、高活性度、高分散度的特本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，包括：对氧化钙进行球磨处理，向球磨后的氧化钙粉末中加入有机分散剂甲酸丁酯和正丙醇，进行第一次搅拌，并在搅拌条件下滴加缓凝剂丙三醇，静置1.5～2.5h，再向反应体系中加入水继续搅拌均匀，自然冷却，制得高活性度石灰乳。
2.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，球磨采用干磨，球磨珠采用直径5mm的玛瑙珠，转速设置为200rpm，球磨时间为1.5-2.5h，使85％氧化钙粒径小于200目。
3.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，有机分散剂甲酸丁酯、正丙醇的质量比为(2～3)：(1～2)。
4.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，氧化钙与甲酸丁酯、正丙醇的质量比为20：(2～3)：(1～2)。
5.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，丙三醇的添加量为：每100g氧化钙投加2～5g丙三醇。
6.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，加入的水的量为：每11g氧化钙加入100g水。
7.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，第一次搅拌时间控制在10～20min；第二次搅拌处理的时间至少2h使反应体系温度降至40℃以下。
8.采用权利要求1～7中任意一项所述的制备方法制得的高活性度石灰乳，其特征在于，该高活性度石灰乳具有高流变性，黏度值为0.24～0.37mPa·s。
9.权利要求8所述的高活性度石灰乳在磷石膏无害化处理中的应用，其特征在于，对于可溶磷在20～400mg/kg，可溶氟100～7000mg/kg的磷石膏，投加有效钙含量占磷石膏干基质量1％的高活性度石灰乳，固化反应6～24h后，磷石膏中可溶磷和可溶氟的去除率分别平均为99.5％和98.3％；处理后的磷石膏经过1个月的暴露空气堆置后，可溶磷和可溶氟的去除率分别保持在为99.6％和99.1％。
10.权利要求8所述的高活性度石灰乳在含磷含氟废水处理中的应用，其特征在于，对于磷酸盐浓度值为10～120mg/L，氟离子浓度为10～400mg/L，pH值低于5的含磷含氟废水，投加高活性度石灰乳至pH值＞8，反应0.5～1.5h后，磷酸盐和氟离子的去除率分别平均为99.2％和97.5％。
...【技术特征摘要】
1.一种高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，包括：对氧化钙进行球磨处理，向球磨后的氧化钙粉末中加入有机分散剂甲酸丁酯和正丙醇，进行第一次搅拌，并在搅拌条件下滴加缓凝剂丙三醇，静置1.5～2.5h，再向反应体系中加入水继续搅拌均匀，自然冷却，制得高活性度石灰乳。
2.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，球磨采用干磨，球磨珠采用直径5mm的玛瑙珠，转速设置为200rpm，球磨时间为1.5-2.5h，使85％氧化钙粒径小于200目。
3.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，有机分散剂甲酸丁酯、正丙醇的质量比为(2～3)：(1～2)。
4.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，氧化钙与甲酸丁酯、正丙醇的质量比为20：(2～3)：(1～2)。
5.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，丙三醇的添加量为：每100g氧化钙投加2～5g丙三醇。
6.根据权利要求1所述的高活性度石灰乳的制备方法，其特征在于，加入的水的量为：每11g氧化钙加入100g水。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张煜冤，姚孟林，陶维中，郑春莉，朱爱斌，李晓娇，徐韦洪，冯宗国，张丹丹，张杰良，孟逸飞，童延新，何贵元，江张，尹军，赵谊，杨步雷，
申请(专利权)人：贵州磷化绿色环保产业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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