CN115814750B - 一种磷石膏制备多孔硅酸钙吸附剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磷石膏制备多孔硅酸钙吸附剂的方法,属于石膏资源化回收技术领域。主要包括以下步骤:将磷石膏、硅源、苛性碱和水混合,搅拌均匀,在密闭条件下进行反应,得到滤液和固体产物。固体产物烘干后用于吸附富集含磷废水中的磷,吸附结束后,即可转化为钙硅磷复合肥。滤液进一步净化,可回收其中的硫酸盐。本发明充分利用了磷石膏中的钙、硫和磷等资源,实现了磷石膏和含磷废水的资源化回收,对固废和废水的高值化利用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于石膏资源化回收技术领域,特别是涉及一种磷石膏制备多孔硅酸钙吸附剂的方法。
背景技术
磷石膏湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物主要成分为二水硫酸钙,约占总量的90%以上。我国每年产磷石膏约为6000-8000万吨,约占全球总量的40%。由于磷石膏中仍含有少量的磷、氟和有机物等组分,严重影响磷石膏制品的硬化强度和凝结时间,限制了磷石膏的利用,目前大多数仍以堆厂堆存为主。含磷废水大多产生于磷矿的开采和冶炼各环节、生活污水以及农业废水中,这些废水中磷含量低,pH分布广泛,难以有效回收和利用,吸附法是最具有前景的廉价提取方案之一。
目前大多数的研究致力于脱除磷石膏中的磷,我们注意到磷是农作物生长必需的营养元素,如果可将磷石膏转变为肥料,不仅可以消除磷在磷石膏中的不利影响,还能变废为宝,补充农作物亟需的磷元素。
发明内容
有鉴于此,本发明提出一种磷石膏制备多孔硅酸钙吸附剂的方法,以磷石膏为原料制备廉价吸附剂,用于吸附富集废水中的磷,将其转化为钙硅磷复合肥,不仅可以变废为宝,还可同步解决磷石膏固废和含磷废水两大难题。
为实现上述目的,本发明提出以下技术方案:
技术方案一:一种多孔硅酸钙吸附剂,是以磷石膏、硅源、苛性碱和水为原料进行反应所得,其中,体系中钙与硅的摩尔比为0.8-3.0,钠/钾与硅的摩尔比为1.0-2.0,磷石膏与水的固液比为1g:(4-50)mL。
进一步地,所述硅源为钠/钾水玻璃、硅酸或含硅废物;所述苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
技术方案二:一种多孔硅酸钙吸附剂的制备方法,包括以下步骤:将磷石膏、硅源、苛性碱和水混合,搅拌均匀,在密闭条件下进行反应,得到滤液和固体产物,所得固体产物烘干即为多孔硅酸钙吸附剂。
进一步地,所述反应温度为室温-250℃,时间为0.5-48h。
技术方案三:一种多孔硅酸钙吸附剂在处理含磷废水中的应用。
进一步地,所述含磷废水包括磷矿开采和冶炼过程中产生的废水、生活污水或农业废水。
技术方案四:一种多孔硅酸钙吸附剂作为肥料的应用,将多孔硅酸钙吸附剂置于含磷废水中吸附磷,吸附结束后,即得到钙硅磷复合肥。
技术方案五:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂,是在磷石膏、硅源、苛性碱和水为原料的基础上添加四氧化三铁进行反应所得,其中,体系中四氧化三铁与磷石膏的质量比为(0.1-2):1。所述反应温度为室温-250℃,时间为0.5-48h。
技术方案六:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法,包括以下步骤:将磷石膏、硅源、苛性碱、四氧化三铁和水混合,搅拌均匀,在密闭条件下进行反应,得到滤液和固体产物,所得固体产物烘干即为磁性多孔硅酸钙吸附剂。
技术方案七:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂在处理含磷废水中的应用。所述含磷废水包括磷矿开采和冶炼过程中产生的废水、生活污水或农业废水。
技术方案八:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂作为肥料的应用,将磁性多孔硅酸钙吸附剂置于含磷废水中吸附磷,吸附结束后,即得到磁性钙硅磷复合肥。
技术方案九:一种硫酸盐的制备方法,采用上述多孔硅酸钙吸附剂和多磁性孔硅酸钙吸附剂制备方法制备得到的滤液,经纯化后即得到硫酸盐。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明操作简单,使用的磷石膏无需水洗或堆存预处理,可直接用于生产,并且对设备要求低,可同步解决磷石膏固废和含磷废水两大污染问题。此外,还可回收其中的硫酸盐,进一步扩大经济优势。
本发明以磷石膏为廉价钙源,通过复分解反应一步制备多孔硅酸钙吸附剂,然后吸附富集含磷废水中的磷,最终转变成钙硅磷复合肥。残留在滤液中的硫酸盐,通过CO2除杂、结晶分离,可制得到纯度较高的硫酸盐产品(大于99%)进行回收。本发明的方法操作简单,可在实现磷石膏的规模化消纳和高值化利用,同时得到副产价值较高、用途广泛的硫酸盐产品。制备过程中通过添加Fe3O4,可以制备磁性多孔硅酸钙吸附剂,进一步制备磁性钙硅磷复合肥,应用范围更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备的多孔硅酸钙吸附剂的微观形貌图;
图2为本发明实施例1制备的多孔硅酸钙吸附剂在不同pH下对磷酸盐的吸附性能变化图;
图3为本发明实施例1制备的多孔硅酸钙吸附剂在pH=3的条件下对磷酸盐吸附饱和后钙、硅和磷的总含量和有效含量;
图4为本发明实施例1-7制备的多孔硅酸钙吸附剂对磷酸盐的吸附性能变化图;
图5为本发明实施例8-16制备的多孔硅酸钙吸附剂在对磷酸盐的吸附性能变化图;
图6为本发明制备的四氧化三铁的微观形貌图;
图7为本发明实施例17-21制备的磁性多孔硅酸钙吸附剂对磷酸盐的吸附性能变化图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明中所述的“室温”如无特别说明,是指25℃。
本发明制备的多孔硅酸钙是一种制备简单、吸附容量高、无毒无害且易回收的绿色吸附剂,本发明以磷石膏作为廉价钙源,通过简单的复分解法制备得到价格低廉、吸附性能较强的多孔硅酸钙吸附剂,用于吸附富集含磷废水中的磷,吸附完成后,吸附剂转化为钙硅磷复合肥,可用于农作物生产。不仅可以消除磷石膏和含磷废水对环境的破坏,还能实现磷石膏的规模化消纳和高值化利用。
在制备吸附剂过程中添加Fe3O4,可制得磷石膏基Fe3O4/多孔硅酸钙复合吸附剂,在吸附过程中更易回收吸附剂,应用场景更加丰富,吸附完成后,可转化为磁性钙硅磷复合肥,更有利于农作物的增产。
具体技术方案如下:
技术方案一:一种多孔硅酸钙吸附剂,是以磷石膏、硅源、苛性碱和水为原料进行反应所得,其中,体系中钙与硅的摩尔比为0.8-2.0,更优选为,0.8、1.0、1.1、1.2、1.5、2.0;钠/钾与硅的摩尔比为1.0-2.0,更优选为,1.0、1.2;磷石膏与水的固液比为1g:(4-50)mL,更优选为,1g:20mL、1g:15mL。
在一些优选实施例中,所述硅源为钠/钾水玻璃、硅酸或含硅废物,更优选为,钠水玻璃、硅酸;所述苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾,更优选为,氢氧化钠。
技术方案二:一种多孔硅酸钙吸附剂的制备方法,包括以下步骤:将磷石膏、硅源、苛性碱和水混合,搅拌均匀,在密闭条件下进行反应,得到滤液和固体产物,所得固体产物烘干即为多孔硅酸钙吸附剂。
在一些优选实施例中,所述反应温度为室温-250℃,更优选为,40℃、60℃、80℃、90℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃;反应时间为0.5-48h,更优选为,5h、6h。
技术方案三:一种多孔硅酸钙吸附剂在处理含磷废水中的应用。
在一些优选实施例中,所述含磷废水包括磷矿开采和冶炼过程中产生的废水、生活污水或农业废水。
技术方案四:一种多孔硅酸钙吸附剂作为肥料的应用,将多孔硅酸钙吸附剂置于含磷废水中吸附磷,吸附结束后,即得到钙硅磷复合肥。
技术方案五:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂,是在磷石膏、硅源、苛性碱和水为原料的基础上添加四氧化三铁进行反应所得,其中,体系中四氧化三铁与磷石膏的质量比为(0.1-2):1,更优选为0.1:1、0.2:1、0.5:1、1:1、2:1。
技术方案六:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法,包括以下步骤:将磷石膏、硅源、苛性碱、四氧化三铁和水混合,搅拌均匀,在密闭条件下进行反应,得到滤液和固体产物,所得固体产物烘干即为磁性多孔硅酸钙吸附剂。所述反应温度为室温-250℃,更优选为60℃,反应时间为0.5-48h,更优选为6h。
技术方案七:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂在处理含磷废水中的应用。所述含磷废水包括磷矿开采和冶炼过程中产生的废水、生活污水或农业废水。
技术方案八:一种磁性多孔硅酸钙吸附剂作为肥料的应用,将磁性多孔硅酸钙吸附剂置于含磷废水中吸附磷,吸附结束后,即得到磁性钙硅磷复合肥。
技术方案九:一种硫酸盐的制备方法,采用上述多孔硅酸钙吸附剂和多孔磁性硅酸钙吸附剂制备方法制备得到的滤液,经纯化后即得到硫酸盐。滤液中还残存少量的硅和钙,需要通入二氧化碳,使钙和硅分别以碳酸钙和二氧化硅的形式沉淀出来,得到纯化的硫酸盐。
以下列实施例作为对本发明技术方案的进一步说明。
实施例1
本实施例使用的磷石膏取自河南某磷石膏堆场,堆放时间1年左右,使用前80℃烘干至恒重,采用XRF分析其中的化学成分,结果如表1所示。
表1磷石膏中的主要化学成分(wt.%)
SO3 | CaO | SiO2 | P2O5 | Al2O3 | MgO | Fe2O3 | K2O | 其他 |
50.80 | 38.41 | 6.15 | 1.93 | 0.83 | 0.73 | 0.54 | 0.31 | 0.30 |
1、一种多孔硅酸钙吸附剂的制备方法:
1)称取10克磷石膏原料,加入一定质量的钠水玻璃和氢氧化钠,使得Ca、Si摩尔比为1.0,Na、Si摩尔比为1.2。
2)加入200mL蒸馏水,用磁力搅拌器持续搅拌2h,使得原料混合均匀。然后将混匀好的原料转移至密闭的反应釜中,90℃持续反应6h,待温度降至室温后,取出过滤。收集滤液和固体产物,固体产物烘干后得到多孔硅酸钙吸附剂。
2、一种磷石膏制备钙硅磷复合肥的方法:
将上述制备的多孔硅酸钙吸附剂用于处理磷矿冶炼过程产生的含磷废水,磷含量约为150mg/L。用0.1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节含磷废水的pH值为2-11,研究初始浓度对磷吸附能力的影响。吸附完成后过滤、烘干,即得到可以作为钙硅磷复合肥的吸附剂。分析其中有效磷、硅和钙的含量。
3.一种硫酸盐的制备方法:
收集多孔硅酸钙吸附剂的制备方法产生的滤液后,通入CO2除杂,使得滤液中残留的硅和钙分别转变为二氧化硅和碳酸钙,并通过过滤进行除杂。除杂后的滤液蒸发结晶,回收硫酸钠产品,成分采用XRF进行分析,结果如表2所示,产品中硫酸钠的含量达到99.48%。
表2硫酸钠产品的化学分析(wt.%)
SO3 | Na2O | SiO2 | K2O | CaO | Cl | 其他 |
52.57 | 46.91 | 0.24 | 0.17 | 0.06 | 0.03 | 0.02 |
测定方法如下:
多孔硅酸钙吸附剂添加量为1.0g/L,通过批量吸附实验,评价磷石膏制备的多孔硅酸钙吸附剂对磷矿冶炼废水中磷的吸附富集能力,处理过含磷废水后多孔硅酸钙吸附剂的微观形貌如图1所示。从图1可看出,磷主要富集在多孔硅酸钙吸附剂的表面,这是由于吸附剂在含磷废水中自发释放Ca2+和OH-,释放的Ca2+与溶液中的磷酸根结合,附着在吸附剂的表面。
步骤3)中,不同初始pH条件下,多孔硅酸钙吸附剂对磷的吸附容量如图2所示。从图2可看出,磷石膏制备的多孔硅酸钙吸附剂在较宽pH范围内(3-11),对磷均有较强的吸附能力,其中pH为3的时候吸附能力最佳,这是由于酸性条件更有利用吸附剂释放Ca2+和OH-,但当水溶液酸性更强时(pH<3),超出多孔硅酸钙的耐受能力,钙离子被大量浸出,多孔结构受到破坏,对磷的吸附效果较差。分析初始pH为3的条件下,吸附剂吸附饱和后钙、硅和磷的总含量和有效含量。
在初始pH为3的条件下,吸附剂吸附饱和后,其中钙、硅和磷的总含量和有效含量如图3所示。从图3可看出,吸附饱和后的吸附剂含有较高的有效钙和有效硅(均大于30%),有效磷含量>20%(以P2O5计),是优良的钙硅磷复合肥。
实施例2
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例1,区别在于,步骤1)原料中Ca、Si摩尔比为0.8。
实施例3
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例1,区别在于,步骤1)原料中Ca、Si摩尔比为0.9。
实施例4
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例1,区别在于,步骤1)原料中Ca、Si摩尔比为1.1。
实施例5
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例1,区别在于,步骤1)原料中Ca、Si摩尔比为1.2。
实施例6
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例1,区别在于,步骤1)原料中Ca、Si摩尔比为1.5。
实施例7
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例1,区别在于,步骤1)原料中Ca、Si摩尔比为2.0。
测定方法如下:
以实施例1-7中制备的多孔硅酸钙为吸附剂,用于处理含磷废水。含磷废水于实验室中配制,使用的水为贵阳市花溪河的地表水,通过添加硫酸二氢钾调配PO4 3--P的浓度为100mg/L,并使用0.1M的盐酸和NaOH调节含磷废水初始pH为6。吸附过程中,吸附剂添加量为1.0g/L,温度25℃,吸附时间设定为24h。吸附效果如图4所示。
从图4可看出,在较宽的钙硅摩尔比范围内,合成的多孔硅酸钙对磷的吸附能力均较强(脱除大于90%),在钙硅摩尔比0.8-1.2范围内,随着钙硅摩尔比的增大,对磷的吸附能力越强,当钙硅摩尔比大于1.2后,随着摩尔比的增大,对磷的吸附能力开始减弱,这是由于摩尔比较大时,磷石膏中的硫酸钙不能完全转化为多孔硅酸钙,从而降低了对磷的吸附能力。这会影响到吸附后产物中有效磷的含量。
实施例8
本实施例使用的磷石膏取自贵州交椅山磷石膏库的新鲜磷石膏,使用前105℃烘干至恒重,采用XRF分析其中的化学成分,结果如表3所示。与堆放时间久的磷石膏(如表1)相比,新鲜的磷石膏含有更高的P2O5,更有利于转化为钙硅磷复合肥。
表3磷石膏中的主要化学成分(wt.%)
SO3 | CaO | SiO2 | P2O5 | Al2O3 | Na2O | Fe2O3 | K2O |
51.66 | 39.64 | 2.25 | 5.11 | 0.40 | 0.16 | 0.63 | 0.15 |
一种多孔硅酸钙吸附剂的制备方法:
1)称取20克磷石膏原料,加入一定质量的硅酸和氢氧化钠,使得Ca、Si摩尔比为1.2,Na、Si摩尔比为1.0。
2)加入300mL蒸馏水,用磁力搅拌器持续搅拌1h,使得原料混合均匀。然后将混匀好的原料转移至密闭的反应釜中,100℃持续反应5h,待温度降至室温后,取出过滤。收集滤液和固体产物,固体产物烘干后得到多孔硅酸钙吸附剂。
实施例9
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为40℃。
实施例10
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为60℃。
实施例11
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为80℃。
实施例12
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为120℃。
实施例13
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为140℃。
实施例14
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为160℃。
实施例15
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为180℃。
实施例16
多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例8,区别在于,步骤2)反应温度为200℃。
测定方法如下:
以实施例8-16中制备的多孔硅酸钙为吸附剂,用于处理含磷废水。含磷废水于实验室中配制,使用的水为贵阳市花溪河的地表水,通过添加硫酸二氢钾调配PO4 3--P的浓度为200mg/L,并使用0.1M的盐酸和NaOH调节含磷废水初始pH为8。吸附过程中,吸附剂添加量为1.5g/L,温度30℃,吸附时间设定为24h。吸附效果如图5所示。
从图5可看出,磷石膏合成的吸附剂,随着合成温度的升高,吸附容量逐渐减少,这是由于随着合成温度的升高,吸附剂的结晶度逐渐增大,吸附剂中钙离子和氢氧根离子的释放能力逐渐减弱,从而降低了吸附剂的吸附性能。但整体的吸附容量仍然十分可观,均高于100mg/g。
实施例17
作为一种新型的肥料,磁性肥料是“肥”和“磁”相结合的肥料。它由肥料(如氮、磷、钾等)与经磁化的磁性载体(如粉煤灰、硫铁矿渣及黄磷渣等)配制而成。磁性肥料能够调节生物的磁环境,从而刺激作物的生长,活化土壤及肥料中的营养元素,提高作物对养分的吸收,增加土壤的透气性,从而达到植物增产的目的。
本实施例中使用的磷石膏和实施1中的使用的相同,成分如表1所示。
一种磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法:
1)称取10克磷石膏原料,加入一定质量的钠水玻璃、氢氧化钠和四氧化三铁悬浊液,使得Ca、Si摩尔比为1.0,Na、Si摩尔比为1.0,四氧化三铁与磷石膏的质量比为0.5:1。
四氧化三铁采用共沉淀法,在实验室自行制备,具体方法为:称取0.2mol无水硫酸铁和0.2mol七水合硫酸亚铁,溶于1.5L的无氧水中(提前煮沸,持续5分钟,然后密封冷却至室温),溶液采用机械搅拌。配制3mol/L的氢氧化钠溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至9.5,滴加过程持续搅拌,并通入氮气保护,防止氧化,过程持续1小时左右。反应后的四氧化三铁用磁铁吸引聚集、浓缩,用无氧水多次洗涤,最终制得250mL高浓度的四氧化三铁的悬浊液。
微观形貌图如图6所示。从图6中可以看出,制得的四氧化三铁颗粒大小均匀,均为纳米颗粒。
2)加入200mL蒸馏水,用磁力搅拌器持续搅拌2h,使得原料混合均匀。然后将混匀好的原料转移至密闭的反应釜中,60℃持续反应6h,待温度降至室温后,取出过滤。收集滤液和固体产物,固体产物烘干后得到磁性多孔硅酸钙吸附剂。
实施例18
磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例17,区别在于,步骤1)原料中四氧化三铁与磷石膏的质量比为0.1:1。
实施例19
磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例17,区别在于,步骤1)原料中四氧化三铁与磷石膏的质量比为0.2:1。
实施例20
磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例17,区别在于,步骤1)原料中四氧化三铁与磷石膏的质量比为1:1。
实施例21
磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法同实施例17,区别在于,步骤1)原料中四氧化三铁与磷石膏的质量比为2:1。
测定方法如下:
以实施例17-21中制备的多孔硅酸钙为吸附剂,用于处理含磷废水。含磷废水于实验室中配制,使用的水为贵阳市花溪河的地表水,通过添加硫酸二氢钾调配PO4 3--P的浓度为100mg/L,并使用0.1M的盐酸和NaOH调节含磷废水初始pH为8(接近自然水体的pH值)。吸附过程中,吸附剂添加量为1.0g/L,温度25℃,吸附时间设定为24h。吸附效果如图7所示。
从图7可看出,随着四氧化三铁添加量的逐渐增加,制备的吸附剂的吸附容量逐渐减少,这是由于四氧化三铁含量的逐渐增加,吸附剂中的多孔硅酸钙含量逐渐减少。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种多孔硅酸钙吸附剂在处理含磷废水中的应用,其特征在于,所述含磷废水浓度为100mg/L,使用0.1M的盐酸和NaOH调节含磷废水初始pH为6;所述吸附剂添加量为1.0g/L,温度25℃,吸附时间为24h;
所述多孔硅酸钙吸附剂是以磷石膏、硅源、苛性碱和水为原料进行反应所得,其中,体系中钙与硅的摩尔比为1.0,钠/钾与硅的摩尔比为1.2,磷石膏与水的固液比为1g:(4-50)mL;
所述多孔硅酸钙吸附剂的制备方法,包括以下步骤:将磷石膏、硅源、苛性碱和水混合,搅拌均匀,在密闭条件下进行反应,得到滤液和固体产物,所得固体产物烘干即为多孔硅酸钙吸附剂;所述反应温度为90℃,反应时间为6h。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述硅源为钠/钾水玻璃、硅酸或含硅废物;所述苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
3.一种磁性多孔硅酸钙吸附剂在处理含磷废水中的应用,其特征在于,所述含磷废水浓度为100mg/L,使用0.1M的盐酸和NaOH调节含磷废水初始pH为8;所述吸附剂添加量为1.0g/L,温度25℃,吸附时间为24h;
所述磁性多孔硅酸钙吸附剂的制备方法包括以下步骤:
1)称取10克磷石膏原料,加入一定质量的钠水玻璃、氢氧化钠和四氧化三铁悬浊液,使得Ca、Si摩尔比为1.0,Na、Si摩尔比为1.0,四氧化三铁与磷石膏的质量比为0.5:1;
2)加入200mL蒸馏水,用磁力搅拌器持续搅拌2h,使得原料混合均匀,然后将混匀好的原料转移至密闭的反应釜中,60℃持续反应6h,待温度降至室温后,取出过滤,收集滤液和固体产物,固体产物烘干后得到磁性多孔硅酸钙吸附剂。
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RU2637231C1 (ru) * | 2017-02-21 | 2017-12-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Пористый магнитный сорбент |
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