本發(fā)明材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以粉煤灰為原料來(lái)制備吸附劑的方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰是燃煤電廠粉煤燃燒排放的一種顆粒廢棄物，其主要的化學(xué)成分為SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3以及少量的CaO，MgO，SO2等。我國(guó)是一個(gè)主要以煤炭為一次性能源的國(guó)家，燃煤電廠每年都要產(chǎn)生大量的粉煤灰，粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，如何將粉煤灰變廢為寶加以利用，已經(jīng)成為近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)之一。
粉煤灰具有大的表面積和多孔性，有良好的吸附和沉降性能，利用粉煤灰進(jìn)行廢水的處理，可以起到以廢治廢，節(jié)約成本的目的。但是粉煤灰本身的吸附容量并不高，直接利用粉煤灰處理廢水會(huì)造成吸附率比較低，處理時(shí)間長(zhǎng)，用量大等缺點(diǎn)。因此提高粉煤灰的吸附容量便成為將其應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域的關(guān)鍵，通過(guò)改性是提高粉煤灰吸附容量和吸附率，減少處理時(shí)間和粉煤灰用量的一種有效方法。
常用的改性方法可以分為兩大類(lèi)：一是火法，是將粉煤灰和助熔劑按照一定比例混合后在高溫下熔融，使粉煤灰分解；二是濕法，主要是通過(guò)強(qiáng)酸強(qiáng)堿的作用，打開(kāi)粉煤灰封閉的孔道，以此增大粉煤灰的比表面積和孔隙率。目前最常用的改性方法有酸改性、堿改性、鹽改性、表面活性劑改性、粉煤灰合成沸石等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種對(duì)磷酸廢水中總磷和氟離子具有特別好吸附效果的改性粉煤灰制備方法。
為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下：
一種改性粉煤灰吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
1)粉煤灰預(yù)處理：將粉煤灰用蒸餾水清洗，過(guò)濾，得到預(yù)處理后的粉煤灰；
2)球磨處理：將步驟1)所得粉煤灰置于球磨罐中，加水制成漿料，加入磨球；球磨完成后，過(guò)濾，得到球磨后的粉煤灰；
3)鹽溶液處理：將步驟2)所得粉煤灰加入鹽溶液，浸泡，抽濾，洗滌，烘干后得到改性粉煤灰吸附劑。
按上述方案，步驟2)漿料的濃度為20-40wt％。
按上述方案，步驟2)漿料的體積和磨球的質(zhì)量之比為(6-12):1mL/g。
按上述方案，步驟2)球磨時(shí)間為60min-180min。
按上述方案，步驟2)球磨轉(zhuǎn)速為300r/min-500r/min。
按上述方案，步驟3)所述鹽溶液為鐵鹽溶液。
按上述方案，步驟3)所述鹽溶液氯化鐵溶液。
按上述方案，步驟3)所述鹽溶液濃度0.02mol/L-0.1mol/L；粉煤灰質(zhì)量和鹽溶液體積之比為(2-7):10g/mL。
按上述方案，步驟3)浸泡時(shí)間為5min-30min。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有益效果如下：
本發(fā)明以粉煤灰為原料，通過(guò)球磨和某鹽對(duì)其進(jìn)行改性，得到了一種改性粉煤灰吸附劑，該吸附劑可以處理磷酸工業(yè)廢水，去除氟離子和總磷的效果顯著。
球磨使粉煤灰粒徑變小，比表面積變大，同一時(shí)間里，能夠有更多的分子接觸從而發(fā)生吸附，使得吸附更快更充分了。鐵鹽的改性使得粉煤灰顆粒表面吸附了較多量的鐵離子，由于表面顆粒的正電性增加，對(duì)水體中陰離子的靜電吸引增強(qiáng)。另外，由于鐵離子的絮凝沉降作用，去除率也增加。
本發(fā)明擴(kuò)寬了粉煤灰資源綜合利用的新途徑，拓展高附加值吸附劑的原材料來(lái)源，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化，以廢治廢，對(duì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排都有非常積極的作用，而且本發(fā)明制備的改性粉煤灰吸附劑比普通的粉煤灰具有吸附劑用量少、吸附效果顯著、吸附時(shí)間少等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將預(yù)處理后的粉煤灰放置于球磨罐中，加水，配置成20％的漿料，再按球料比6:1加入磨球，在300r/min球磨轉(zhuǎn)速下球磨60min，過(guò)濾，得到球磨后的粉煤灰；將球磨后的粉煤灰按比例5:10(酸改性后的粉煤灰質(zhì)量g：鹽溶液體積mL)加入到0.02mol/L的氯化鐵溶液中，浸泡5min后，抽濾，沖洗3次，烘干，得到改性粉煤灰吸附劑。將0.4g的改性粉煤灰吸附劑投入到50mL的磷酸廢水(總磷濃度為50mg/L，氟離子濃度為19mg/L)中，吸附30min。此時(shí)，總磷的去除率為94.2％，氟離子的去除率為90.8％。
對(duì)比例1：
將預(yù)處理后的粉煤灰按比例5:10(酸改性后的粉煤灰質(zhì)量g：鹽溶液體積mL)加入到0.02mol/L的氯化鐵溶液中，浸泡5min后，抽濾，沖洗3次，烘干，得到改性粉煤灰吸附劑。將0.4g的改性粉煤灰吸附劑投入到50mL的磷酸廢水(總磷濃度為50mg/L，氟離子濃度為19mg/L)中，吸附30min。此時(shí)，總磷的去除率為54.2％，氟離子的去除率為48.7％。
對(duì)比例2
將預(yù)處理后的粉煤灰放置于球磨罐中，加水，配置成20％的漿料，再按球料比6:1加入磨球，在300r/min球磨轉(zhuǎn)速下球磨60min，過(guò)濾，得到球磨后的粉煤灰并烘干。將0.4g的改性粉煤灰吸附劑投入到50mL的磷酸廢水(總磷濃度為50mg/L，氟離子濃度為19mg/L)中，吸附30min。此時(shí)，總磷的去除率為61.5％，氟離子的去除率為58.9％。
實(shí)施例2
將預(yù)處理后的粉煤灰放置于球磨罐中，加水，配置成30％的漿料，再按球料比12:1加入磨球，在500r/min球磨轉(zhuǎn)速下球磨90min，過(guò)濾，得到球磨后的粉煤灰；將球磨后的粉煤灰按比例2:10(酸改性后的粉煤灰質(zhì)量g：鹽溶液體積mL)加入到0.05mol/L的氯化鐵溶液中，浸泡15min后，抽濾，沖洗3次，烘干，得到改性粉煤灰吸附劑。將0.4g的改性粉煤灰吸附劑投入到50mL的磷酸廢水(總磷濃度為50mg/L，氟離子濃度為19mg/L)中，吸附30min。此時(shí)，總磷的去除率為90.7％，氟離子的去除率為89.2％。
實(shí)施例3
將預(yù)處理后的粉煤灰放置于球磨罐中，加水，配置成40％的漿料，再按球料比10:1加入磨球，在450r/min球磨轉(zhuǎn)速下球磨120min，過(guò)濾，得到球磨后的粉煤灰；將球磨后的粉煤灰按比例7:10(酸改性后的粉煤灰質(zhì)量g：鹽溶液體積mL)加入到0.1mol/L的氯化鐵溶液中，浸泡30min后，抽濾，沖洗3次，烘干，得到改性粉煤灰吸附劑。將0.4g的改性粉煤灰吸附劑投入到50mL的磷酸廢水(總磷濃度為50mg/L，氟離子濃度為19mg/L)中，吸附30min。此時(shí)，總磷的去除率為92.7％，氟離子的去除率為91.2％。
實(shí)施例4
將預(yù)處理后的粉煤灰放置于球磨罐中，加水，配置成30％的漿料，再按球料比10:1加入磨球，在450r/min球磨轉(zhuǎn)速下球磨90min，過(guò)濾，得到球磨后的粉煤灰；將球磨后的粉煤灰按比例5:10(酸改性后的粉煤灰質(zhì)量g：鹽溶液體積mL)加入到0.1mol/L的氯化鐵溶液中，浸泡30min后，抽濾，沖洗3次，烘干，得到改性粉煤灰吸附劑。將0.4g的改性粉煤灰吸附劑投入到50mL的磷酸廢水(總磷濃度為50mg/L，氟離子濃度為19mg/L)中，吸附30min。此時(shí)，總磷的去除率為96.7％，氟離子的去除率為92.2％。
本發(fā)明所列舉的各原料都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明；在此不一一列舉實(shí)施例。本發(fā)明的工藝參數(shù)(如比例、時(shí)間等)的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。