專利名稱：免燒法制備的牡蠣殼可回收廢水除磷材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可回收廢水除鉛生態(tài)環(huán)境材料，更具體涉及一種免燒法制備的牡蠣殼可 回收廢水除磷材料及制備方法。
背景技術(shù)：
福建水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，牡蠣養(yǎng)殖面積、產(chǎn)量均居全國之冠。僅漳浦縣霞美鎮(zhèn)一地，牡蠣 養(yǎng)殖面積達(dá)3萬畝，年廢棄牡蠣殼l萬噸，全省堆積廢棄的牡蠣殼累積已有近百萬噸，每年還 在快速遞增。牡蠣殼含有豐富的鈣鹽(CaC03)，具有豐富的天然多孔表面，并具有一定的 生物活性，特殊的物理構(gòu)造，具有較強(qiáng)的吸附能力、交換能力和催化分解等作用。國內(nèi)外 關(guān)于廢棄牡蠣殼的綜合利用方面的研究報道很少。在沿海鄉(xiāng)村，常把牡蠣殼燒成石灰后刷墻 ，利用價值很低。近年來，有人進(jìn)行利用牡蠣殼制備活性鈣的研究，主要用于人體補(bǔ)鈣，水 泥、涂料、飼料等添加劑，但牡蠣殼的消耗量仍十分有限。至今為止，比較少研究報道將牡 蠣殼用于制備廢水凈化材料。
人類的各種活動，導(dǎo)致大量富含氮磷的廢水排入江河湖海，造成水體富營養(yǎng)化，對人類 的生存與發(fā)展具有極大的危害。磷是富營養(yǎng)化的主要元素，因此，水體磷的凈化成為普遍關(guān) 注的話題。目前除磷的主要方法有3種，(1)化學(xué)沉淀法向水體投放混凝劑，生成 Ca50H(P03)3、 A1P04、 FeP04等難溶性的沉淀物。該法需要投放大量混凝劑，成本高，形成的 污泥會導(dǎo)致水體二次污。(2)生物法種植對氮磷具有凈化和吸附性能的水生植物，將氮 和磷貯存到植物組織中后撈走，此法受時間、季節(jié)與環(huán)境條件限制；生物膜法因膜表面易污 染堵塞、清洗困難，也受限。(3)吸附法包括物理吸附與化學(xué)吸附，是目前最有前途的脫 磷方法。但除磷效率不高，投放大量吸附劑粉料后，淤泥增多，回收困難，二次污染更為嚴(yán) 重。
牡蠣殼含豐富的鈣資源，其中鈣活性很高，除磷響應(yīng)時間快、效率高，吸附除磷能力 強(qiáng)，但直接投入廢水中除磷時，生成難溶性的沉淀物，形成的污泥會導(dǎo)致水體二次污染，除 磷材料無法回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種免燒法制備的牡蠣殼可回收廢水除磷材料及制備方法。解決現(xiàn) 有技術(shù)中牡蠣殼利用不合理，廢水中磷元素去除不完全、成本高、工藝流程復(fù)雜等技術(shù)問題;本發(fā)明用牡蠣殼為主要原料，采用免燒工藝，不僅制品性能好，生產(chǎn)成本低，可回收，除 去水中磷元素效果好，除磷成本低，有利于實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和變廢為寶的雙重目的。
本發(fā)明的可回收高效廢水除磷材料，其原料配方，按照重量百分比包括牡蠣殼 50-90%，水泥10-50%。
本發(fā)明的具體步驟為a)將牡蠣殼干燥后，破碎研磨，過100目篩；b)按配方準(zhǔn)確稱取 原料，加適量水混合均勻；c)將混合料壓制成型為外徑6-12mm，內(nèi)徑3-9mm，長6-12mm的管 狀試樣，或者制成直徑5-30mm的粒狀試樣。d)放在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天后制得可回收廢水除磷 材料。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點是較之已有技術(shù)而言，本發(fā)明充分利用牡蠣殼來源廣泛，密度低， 具有生物活性的特點，本發(fā)明專利將牡蠣殼與水泥按一定比例混合，制成各種試樣，使牡蠣 殼粒子固化。本發(fā)明專利的廢水除磷材料，強(qiáng)度高，在水中的穩(wěn)定性好，廢水中的磷酸根離 子會與牡蠣殼粒子產(chǎn)生反應(yīng)達(dá)到除磷的目的；另一方面用本發(fā)明專利制成的牡蠣殼廢水除磷 材料，工藝簡單，能耗低、材料強(qiáng)度高，可回收，解決了制約除磷材料回收再生方面的技術(shù) 難題。與本課題組先前申請的"利用牡蠣殼制備可回收廢水除磷材料的原料配方及制備方法 "(申請?zhí)?007100098550.0)發(fā)明相比，既降低了原發(fā)明技術(shù)中熱處理過程花費(fèi)的成本 ，又減少了廢氣的排放，制備成本低廉、可回收的除磷的制品；主要采取免燒工藝制備材料 ，工藝簡單、除磷速度快、效率高、可回收。制品不僅成本低，提高了市場競爭力，更有利 于實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和變廢為寶的雙重目的。
具體實施例方式
可回收廢水除磷材料的原料配方，按照重量百分比包括牡蠣殼50-90%，水泥10-50%。 以上的牡蠣殼為水產(chǎn)養(yǎng)殖的廢棄物，水泥為普通硅酸鹽水泥。
牡蠣殼可回收廢水除磷材料的制備方法為采用不需熱處理的免燒工藝，其制備方法的具 體步驟為
a) 牡蠣殼干燥后，破碎研磨；牡蠣殼采用自然干燥或烘干，破碎研磨后過100目篩。
b) 按配方準(zhǔn)確稱取原料，加適量水(每lkg的混合料中，加入150-400mL的水)混合均
勻；
c) 將混合料壓制成型試樣為外徑6-12mm，內(nèi)徑3-9mm，長6-12mm的管狀試樣，或者制成 直徑5-30mm的粒狀試樣。
d) 將成型后的樣品放在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天后即可制得可回收廢水除磷材料。 將本發(fā)明的廢水除磷材料材料置于含磷廢水中除去含廢水中的磷元素；所述廢水除磷材料用過后從水中撈起，回收循環(huán)使用。
以下是本發(fā)明的幾個具體實施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。 實施例l，
利用牡蠣殼和水泥為原料制備制備可回收廢水除磷材料，其原料配方，按照重量百分比 如下牡蠣殼80%，水泥20%。
制備步驟-
將牡蠣殼放置陽光下曬干后，保溫2h，破碎研磨，過100目篩；
按配方準(zhǔn)確稱取原料、水泥，加適量水(每lkg的混合料中，加入250mL的水)混合均勻
將混料進(jìn)行壓制成型，制成外徑8mm，內(nèi)徑4mm，長16mm的空心管狀試樣； 放在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天，制得可回收廢水除磷材料。
廢水除磷凈材料性能在水槽中加入除磷凈化材料及模擬廢水(5mg/1 KH2P04水溶液) ，劑量為lg/40ml，使除磷材料與模擬廢水溶液相接觸，在各個設(shè)定的時間采樣，利用可見 光分光光度計鉬藍(lán)法測試磷濃度隨時間的變化情況。48小時后磷濃度降到了 0. 56mg/L 。
實施例2:
利用牡蠣殼和水泥為原料制備制備可回收廢水除磷材料，其原料配方，按照重量百分比 如下牡蠣殼90%，水泥10%。
制備步驟-
a) 將牡蠣殼置于干燥箱中，IO(TC干燥，破碎研磨，過100目篩；
b) 按配方準(zhǔn)確稱取原料、水泥，加適量水(每lkg的混合料中，加入200mL的水)混合均
勻；
c) 將混料進(jìn)行壓制成型，制成外徑8mm，內(nèi)徑4mm，長16mm的空心管狀試樣；
d) 放在水中靜置進(jìn)行養(yǎng)護(hù)28天，制得可回收廢水除磷材料。
廢水除磷凈材料性能在水槽中加入除磷凈化材料及模擬廢水(5mg/1 KH2P04水溶液) ，劑量為lg/40ml，使除磷材料與模擬廢水溶液相接觸，在各個設(shè)定的時間采樣，利用可見 光分光光度計鉬藍(lán)法測試磷濃度隨時間的變化情況。48小時后磷濃度降到了 0. 92mg/L 。實施例3:
利用牡蠣殼和水泥為原料制備制備可回收廢水除磷材料，其原料配方，按照重量百分比 如下牡蠣殼50%，水泥50%。 制備步驟-
a) 將牡蠣殼自然干燥后，破碎研磨，過100目篩；
b) 按配方準(zhǔn)確稱取原料、水泥，加適量水(每lkg的混合料中，加入320mL的水)混合均
勻；
c) 將混料進(jìn)行壓制成型，制成外徑8mm，內(nèi)徑4mm，長16mm的空心管狀試樣；
d) 放在水中靜置進(jìn)行養(yǎng)護(hù)28天，制得可回收廢水除磷材料。
廢水除磷凈材料性能在水槽中加入除磷凈化材料及模擬廢水(5mg/1 KH2P04水溶液) ，劑量為lg/40ml，使除磷材料與模擬廢水溶液相接觸，在各個設(shè)定的時間采樣，利用可見 光分光光度計鉬藍(lán)法測試磷濃度隨時間的變化情況。48小時后磷濃度降到了 0. 58mg/L 。
權(quán)利要求
1.一種免燒法制備的牡蠣殼可回收廢水除磷材料，其特征在于所述廢水除磷材料的原料配方，按照重量百分比包括牡蠣殼50-90％，水泥10-50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的免燒法制備的牡蠣殼可回收廢水除磷材料， 其特征在于所述牡蠣殼為水產(chǎn)養(yǎng)殖的廢棄物，水泥為普通硅酸鹽水泥。
3. 一種如權(quán)利要求1或2所述的牡蠣殼可回收廢水除磷材料的制備方 法，其特征在于所述牡蠣殼廢水除磷材料的制備方法為采用不需熱處理的免燒工藝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牡蠣殼可回收廢水除磷材料的制備方法，其特征在于所述方法的具體步驟為a) 牡蠣殼干燥后，破碎研磨；b) 按配方準(zhǔn)確稱取原料，加適量水混合均勻；c) 將混合料壓制成型；d) 將成型后的樣品放在水中靜置養(yǎng)護(hù)28天后即可制得可回收廢水除磷材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牡蠣殼可回收廢水除磷材料的制備方法，其 特征在于所述步驟a)中牡蠣殼采用自然干燥或烘干，破碎研磨后過100目篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牡蠣殼可回收廢水除磷材料的制備方法，其 特征在于所述步驟b)中的適量水為每lkg的混合料中，加入150-400mL的水。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牡蠣殼可回收廢水除磷材料的制備方法，其 特征在于所述步驟c)中壓制成型試樣為外徑6-12mm，內(nèi)徑3-9mm，長6-12mm的管狀試樣， 或者制成直徑5-30mm的粒狀試樣。
8. 一種如權(quán)利要求4所述方法制備的牡蠣殼可回收廢水除磷材料，其 特征在于所述廢水除磷材料材料置于含磷廢水中除去含廢水中的磷元素；所述廢水除磷材 料用過后從水中撈起，回收循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種免燒法制備的牡蠣殼可回收廢水除磷材料及制備方法，屬于可回收廢水除磷生態(tài)環(huán)境材料。解決現(xiàn)有技術(shù)中牡蠣殼利用不合理，廢水中磷元素去除不完全、成本高、工藝流程復(fù)雜等技術(shù)問題；本發(fā)明充分利用牡蠣殼中含豐富的鈣資源，將預(yù)處理后的牡蠣殼與水泥按適當(dāng)比例混合均勻后，成型，以免燒的形式養(yǎng)護(hù)制成廢水除磷材料。本專利產(chǎn)品配方與工藝簡單，成本低廉，除磷能力強(qiáng)，制品強(qiáng)度高，可回收，解決了制約除磷材料回收再生方面的技術(shù)難題，具有很強(qiáng)的市場競爭能力和推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C02F1/62GK101628751SQ20091030545
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者巖 于, 吳任平, 阮玉忠, 艷 黃 申請人:福州大學(xué)