一种矿渣地聚物重金属吸附材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及工程材料技术领域，公开了一种矿渣地聚物重金属吸附材料及其制备方法。通过引入磁敏纳米材料对地聚物进行创新性改性，并通过原位水热转化工艺显著提升其重金属吸附性能。本发明专利技术高钙矿渣地聚物重金属吸附材料展现出显著重金属吸附性能并能实现吸附材料在外加磁场作用下快速固液分离目标，为高效、便捷重金属污染治理提供了创新解决方案，克服常规低钙地聚物重金属吸附量低、残渣量大及脱水困难问题，具有广泛的应用前景，为协同解决重金属废液治理、固体废弃物处置提供了一种新的以废治废方法，具有重要的环保、社会及经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程材料，具体为一种新型矿渣地聚物重金属吸附材料及其制备方法。

技术介绍

1、常规地聚物(如高岭土、粉煤灰，低钙体系)凭借其三维网状结构及固废化利用优势，被视为有潜力的重金属废水处理材料并开展了大量研究。然而，这些常规地聚物实际应用面临严峻挑战，核心在于其吸附能力不足与后续处理困难：粉煤灰原料通常钙含量低(低钙体系)，在强碱激发下主要形成钠铝硅酸盐凝胶(n-(a)-s-h)。n-(a)-s-h结构相对致密，孔隙发育不充分(尤其是介孔和大孔)，比表面积偏低，导致活性吸附位点暴露有限且扩散通道不畅。这直接造成其对重金属离子(如cu2+、pb2+、cd2+等)的吸附容量和吸附速率普遍偏低，难以满足高效处理的需求。此外，为提高有限的比表面积和吸附性能，常规地聚物吸附剂通常需研磨成细粉使用。这虽然在一定程度上提升了吸附效率，却带来了治理后残渣量巨大且脱水极其困难的棘手问题，严重制约了地聚物吸附材料的工业化推广。

2、针对粉煤灰等低钙地聚物的重金属吸附能力低、难以固液分离核心缺陷，选用矿渣(特别是高钙矿渣)作为地聚物原料，通过其独特的化学组成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，按照重量分数计，由以下成份构成：矿渣98～100份，硬脂酸钙0.8～1.2份，磁敏纳米材料3～9份，过氧化氢粉晶0.6～1份，碱激发剂64～109份，所述矿渣中CaO含量高于35％。

2.根据权利要求1所述的矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，矿渣地聚物重金属吸附材料的水固比为0.45-0.6，硅铝摩尔比为2.2-2.8，并在80℃恒温条件下固化。

3.根据权利要求1所述的矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，所述碱激发剂由分析纯氢氧化钠粉末、硅酸钠粉末、水构成，所述碱激发剂由模数2.88的硅酸钠14-30份与5-1...

【技术特征摘要】

1.一种矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，按照重量分数计，由以下成份构成：矿渣98～100份，硬脂酸钙0.8～1.2份，磁敏纳米材料3～9份，过氧化氢粉晶0.6～1份，碱激发剂64～109份，所述矿渣中cao含量高于35％。

2.根据权利要求1所述的矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，矿渣地聚物重金属吸附材料的水固比为0.45-0.6，硅铝摩尔比为2.2-2.8，并在80℃恒温条件下固化。

3.根据权利要求1所述的矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，所述碱激发剂由分析纯氢氧化钠粉末、硅酸钠粉末、水构成，所述碱激发剂由模数2.88的硅酸钠14-30份与5-19份氢氧化钠、45-60份水混合制成，所述碱激发剂的模数为1.0-1.3。

4.根据权利要求1所述的矿渣地聚物重金属吸附材料，其特征在于，所述磁敏纳米材料为纳米四氧化三铁粉末，即磁粉，...

【专利技术属性】
技术研发人员：季雨坤，韩鑫楚，陈君，杨成，杨尚同，丁清华，季黄杰，李瑞林，王建州，赵晓东，李易安，王浩权，穆佳乐，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：