CN100415361C - 稀土吸附剂及其制备方法 - Google Patents
稀土吸附剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100415361C CN100415361C CNB200610010636XA CN200610010636A CN100415361C CN 100415361 C CN100415361 C CN 100415361C CN B200610010636X A CNB200610010636X A CN B200610010636XA CN 200610010636 A CN200610010636 A CN 200610010636A CN 100415361 C CN100415361 C CN 100415361C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rare
- earth
- adsorbent
- appendix
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 48
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- DFCYEXJMCFQPPA-UHFFFAOYSA-N scandium(3+);trinitrate Chemical compound [Sc+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DFCYEXJMCFQPPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- YWECOPREQNXXBZ-UHFFFAOYSA-N praseodymium(3+);trinitrate Chemical compound [Pr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YWECOPREQNXXBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 6
- -1 scandium ion Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 36
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 28
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 13
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 abstract description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 abstract description 4
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 4
- VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K cerium trichloride Chemical compound Cl[Ce](Cl)Cl VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 3
- ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) chloride Chemical compound Cl[La](Cl)Cl ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 3
- OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-dimethylpyridine-2,5-diamine Chemical compound CN(C)C1=CC=C(N)C=N1 OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 abstract description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- LHBNLZDGIPPZLL-UHFFFAOYSA-K praseodymium(iii) chloride Chemical compound Cl[Pr](Cl)Cl LHBNLZDGIPPZLL-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 2
- 239000008262 pumice Substances 0.000 abstract description 2
- DVMZCYSFPFUKKE-UHFFFAOYSA-K scandium chloride Chemical compound Cl[Sc](Cl)Cl DVMZCYSFPFUKKE-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 33
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+) Chemical compound [La+3] CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002420 LaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000062766 autotrophic organism Species 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明涉及一种稀土吸附剂及其制备方法，将含稀土元素的化合物，包括氯化镧、氯化铈、氯化钪、氯化钇、氯化镨、硝酸镧、硝酸铈、硝酸钪、硝酸钇、硝酸镨中的一种，配制成稀土元素浓度为0.2～0.6wt%的稀土溶液，将载体，包括硅藻土、黏土、膨润土、氧化铝、浮石、陶瓷、沸石、蛭石、高岭土、炉渣中的一种，在稀土溶液中附载浸渍，再经干燥焙烧工序处理后，得到球体或圆柱体的稀土吸附剂。该稀土吸附剂能够应用于多种废水的治理，尤其是水体氮磷污染的治理，吸附容量达20-30mg/g，吸附剂吸附饱和后经再生可继续使用。
Description
一、技术领域：
本发明是一种应用于废水治理稀土吸附剂的制备方法。属于化学制备领域。
二、背景技术：
人类活动所产生的大量含氮、磷和无机盐类的污水进入水体，使水体中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长。随着富营养化的发展，藻类个体数量迅速增加，而种类却渐渐减少。藻类生长周期短，繁殖速度很快，而且死亡的水生生物在微生物的作用下分解，不断消耗氧，或者在厌氧条件下产生硫化氢，使水质不断恶化。因此，以上一系列的变化都是由于藻类增加引起的，而藻类增加又是由于N、P增加引起的；所以说，N、P是导致“水华”现象、湖泊富营养化的主要因素。一般说来，当天然水体中总磷大于20mg/m3，无机氮大于300mg/m3时，就可认为水体处于富营养化状态。据统计，中国主要湖泊处于氮磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56％以上。有研究表明，湖泊、水库中80％以上的氮磷来自于人类的污水排放。城市污水中含有丰富的氮、磷，经污水处理厂处理后氮的浓度仍然高达15mg/L，磷的浓度也在1mg/L以上，年增排水量高达24亿m3。因此开发高效价廉且的脱氮除磷技术已经成为环保领域迫切的任务之一。
废水脱氮除磷技术可分为两大类：物理化学法和生物法。物理化学法脱氮：①折点加氯法，此法常用于废水的深度处理，脱氮效率高、投资少，反应速度完全，并有消毒作用，但对液氯的安全要求和贮存要求都较高，对pH的控制要求也高，处理后的水还需加碱中和，因此处理费用比较高；②吹脱法：氨氮并没有真正去除，只是从液态转化为气态释放到大气中，只是实现了污染的转移，而不是污染的根本消除，此外，药剂、动力消耗等运行成本高、运行过程中效率减少和冬季结冰；③离子交换法：此法NH4+的去除率可达90％～97％，但对NO2 -、NO3 -和有机氮无去除效果；④絮凝沉淀法：此法对氨氮的去除率很高，但其费用较吹脱法高，而且产生的污泥会对环境产生二次污染。物理化学法除磷：①化学凝聚沉淀法，由于人为投加了化学药剂，产生大量的污泥，且难于处理，如果填埋，则需要较大场地，如果焚烧，则费用很高；②离子交换法，此法存在着树脂药物易中毒、交换容量低和选择性差等一系列问题；③结晶法，当污水中存在大量有机物时，易造成除磷剂的失效。生物法脱氮、除磷：主要工艺有厌氧/好氧工艺、厌氧/缺氧/好氧工艺、氧化沟工艺、硝化和反硝化工艺(Bardenpho工艺)、序批式间歇活性污泥法等；由于生物处理技术的缺陷，往往脱氮除磷达不到理想目的，仍给水体造成富营养化。这时，若仍用生物处理工艺对城市污水处理厂出水进行深度处理，其生物处理工艺的缺陷就显得更突出，去除效率更低下，运行成本就会更高。
吸附法依靠吸附剂与污水中的氮磷之间进行的一种化学反应过程以达到去除氮磷的目的。这种方法与化学沉淀相比，几乎不产生污泥，而且处理设备简单，处理效果比较稳定。国内外常用的吸附材料主要有活性炭、活性氧化铝、硅胶、沸石以及合成沸石等。但这些吸附材料具有稳定性差、吸附容量低、再生频繁等缺点。
随着工业技术的迅猛发展，水环境中的重金属如铬、铅、铜等对人类健康和生态环境的危害越来越严重。电镀、制革、采矿和染料等工业产生大量的含铬(VI)废水能产生一系列的环境问题。铬的毒性与共存价态有关，六价铬的毒性大，更易被人体吸收并在体内蓄积，到一定程度便会致病，并能引起癌症，因此能有效的从污水中去除铬金属已经成为环保领域十分迫切的任务。
目前，对于含铬(VI)废水的治理，国内外主要应用化学还原法、电解法、离子交换法、薄膜蒸发法、SO2法、生物法和吸附法等技术。化学还原时必须先控制为酸性，然后再调节PH至碱性生成Cr(OH)3沉淀；薄膜蒸发法和电解法则比较耗能，离子交换法由于树脂再生复杂和二次污染已基本被淘汰；生物法由于流程复杂，管理要求高，出水水质不稳定等原因，至今仍没有较大范围的推广应用。吸附法以其独特的高效快速、操作简单、吸附剂可再生、无二次污染等优点越来越引起人们的关注。国内外常用的吸附材料主要有活性氧化铝、活性炭、活化沸石、硅胶、螯合树脂等。但这些常规材料具有稳定性差、吸附容量低、再生频繁等缺点。
在公开号为CN1611294A中公开了一种脱铵吸附剂的制备方法，该法是：“(1)以NaY分子筛为主要原料，与氢氧化铝粉、助挤剂、有机酸和无机酸混合均匀，混合的重量比为60～80％，1～20％，1～10％，1～10％，1～10％；(2)成型：由挤条机制成直径0.5～2mm，长为1～5cm的细条状；(3)焙烧：在300～500℃温度下，焙烧4～10小时。高吸水量分子筛吸附剂及其制备(CN1125160)：1.制备吸水量＞70％的超大孔MCM-41分子筛，其方法可按CN94110178.9所提供的制备技术进行；2.称取一定量的A型、X型或Y型沸石，MCM-41分子筛及粘土混合、粉碎得微粉(过100目以上标准筛)；3.用少量粘结剂将上述混合微粉搅拌到能成形程度，加工成颗粒状(柱状或球状)物，并干燥；4.在500～600℃下煅烧4的颗粒，焙烧时间为1小时以上，即得吸附剂。
在公开号为CN1356269A中公开了用于废水处理的累托吸附剂及其生产方法，该法是：采用累托石粘土为主要原料，其特征在于用含铝盐、铁盐或铝盐和铁盐的混合物作交联剂，在常温常压搅拌状态下，将交联剂滴加到固液比为1％～4％的累托石悬浮液中，交联剂用量为0.1～4mmol/g累托石，交联反应120～240分钟后，静置8～48小时，过滤，在低于80℃干燥得到交联累托石混合物，再添加钙盐和铵盐成型剂，添加量铵(质量比)为100％交联累托石混合物：10％钙盐：5％铵盐，经成型造粒，焙烧制成化学成分(按质量％)为Si 39.5～43.2，TiO2 1.0～3.0，Al2O3 35.3～38.5，TFe 2.3～5.8，CaO 3.8～5.4，MgO 0.1～0.9，K2O 0.8～1.2，Na2O 1.0～1.2，S 0.5～1.2，余量为微量元素和烧失量的累托石吸附剂。
三、发明内容：
本发明的目的是提供一种稀土吸附剂及其制备方法，将稀土元素经过配液、附载浸渍、干燥焙烧工序处理后，得到球体或圆柱体的稀土吸附剂。该稀土吸附剂能够应用于多种废水的治理，尤其是水体氮磷污染的治理，吸附容量达20-30mg/g，吸附饱和后经再生可继续使用。
本发明包括以下步骤：
(1)配液：选取含稀土元素的化合物，包括氯化镧、氯化铈、氯化钪、氯化钇、氯化镨、硝酸镧、硝酸铈、硝酸钪、硝酸钇、硝酸镨中的一种化合物，溶解于蒸馏水中，配成稀土元素浓度为0.2～0.6wt％的循环稀土溶液；
(2)附载浸渍：选择硅藻土、黏土、膨润土、氧化铝、浮石、陶瓷、沸石、蛭石、高岭土、炉渣中的一种作为载体，将该载体放入固定床反应器或流化床反应器，以线速为1～3m/h的循环稀土溶液进行常温附载处理，载体与循环稀土溶液重量比为1∶20～50，附载1～3小时后，用碱液调节pH值，使得循环稀土溶液pH值在8～12之间，同时将固定床反应器或流化床反应器中线速调至3～8m/h，再附载1～3小时，然后再常温静置浸渍5～7小时；
(3)干燥焙烧：将附载后的载体放入焙烧炉中，先进行干燥处理，干燥温度是100～120℃，干燥半小时，然后再以升温速率为每分钟10-15℃升温焙烧，最终焙烧温度是300～550℃，焙烧时间0.5～2小时，冷却后，制得颗粒状稀土吸附剂。
本发明的主要优点有：
(1)稀土吸附剂可以广泛应用于很多种水体污染物的治理，尤其是水体氮磷污染的治理。
(2)饱和稀土吸附剂可以经过含有NaCl的碱性再生液浸渍后，获得再生，使得吸附剂循环使用，再生运行成本低。
(3)利用本发明的稀土吸附剂对现有城市污水处理厂或相关污水处理站进行一定改造，进一步大幅度去除去污水中氮磷污染物含量，对流入湖泊和河流的污水进行深度脱氮除磷，使氮磷浓度分别达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》III水质标准，从源头上削减或杜绝湖泊和河流的营养负荷，从而缓解湖泊和河流富营养化问题。此外，本发明的稀土吸附剂还能用于含铬废水、含氟废水、含砷废水、含磷废水、含氮废水的治理。
四、附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为不同煅烧温度下的X射线衍射图谱；图中字母表示：(a)温度为600℃下煅烧2小时，(b)温度为700℃下煅烧2小时，(c)温度为750℃下煅烧2小时；图中符号表示：●La2O3，▲LaOCl，■La(OH)3。
图3为100℃下干燥样品的差示扫描量热-热重曲线(DSC-TG曲线)。
图4为沸石及稀土吸附剂的扫描电子显微镜(SEM像)；图中字母表示：(d)沸石，(e)镧离子浓度为0.14％，(f)镧离子浓度为0.35％，(g)镧离子浓度为1.04％。
五、具体实施方式：
实施例1：
将氯化镧溶解于蒸馏水中，配成镧离子浓度为0.4％(重量百分比)的循环稀土溶液；选择直径2.5-10mm、高度3-20mm圆柱体的沸石作为载体，将该载体放入固定床反应器，用固定床反应器中线速为2m/h的循环稀土溶液进行常温附载处理，载体与循环稀土溶液重量比为1∶40，附载2小时后，用碱液调节pH值，使得循环稀土溶液pH值为10，同时将固定床反应器中线速调至5m/h，再附载是3小时，然后常温静置浸渍5小时；将附载后的沸石放入厢式焙烧炉中，先进行干燥处理，干燥温度是100℃，干燥半小时，然后再以升温速率为每分钟10℃升温，最终焙烧温度是500℃，焙烧1小时，冷却后，制得颗粒状稀土吸附剂。
该稀土吸附剂应用于城市生活污水深度脱氮除磷，则该稀土吸附剂对氮的吸附容量可达20mg/g，对磷的吸附容量可达18mg/g；吸附饱和后经再生后可继续使用。
实施例2：
将氯化铈溶解于蒸馏水中，配成铈离子浓度为0.3％(重量百分比)的循环稀土溶液；选择直径5-10mm、高度10-20mm圆柱体膨润土作为载体，将该载体放入流化床反应器，用流化床反应器中线速为3m/h的循环稀土溶液进行常温附载处理，载体与循环稀土溶液重量比为1∶30，铈离子附载2小时后，用碱液调节pH值，使得溶液pH值为11，同时将流化床反应器中线速调至5m/h，再附载是2.5小时，然后常温静置浸渍7小时；将附载后的膨润土放入立式管式焙烧炉中，先进行干燥处理，干燥温度是110℃，干燥半小时，然后再以升温速率为每分钟15℃升温，最终焙烧温度是450℃，焙烧1.5小时，冷却后制得颗粒状稀土吸附剂。
该稀土吸附剂用于处理含磷浓度为200mg/L的磷化工废水，则该稀土吸附剂对磷的吸附容量可达20mg/g；吸附饱和后经再生后可继续使用。
实施例3：
将硝酸钪溶解于蒸馏水中，配成钪离子浓度为0.2％(重量百分比)的循环稀土溶液；选择直径2.5-10mm的球体硅藻土作为载体，将该载体放入固定床反应器，用固定床反应器中线速为1m/h的上述循环稀土溶液进行常温附载处理，载体与循环稀土溶液重量比为1∶30，钪离子附载3小时后，用碱液调节pH值，使得循环稀土溶液pH值为12，同时将固定床反应器中线速调至4m/h，附载3小时，然后常温静置浸渍6小时；将附载后的硅藻土放入回转式焙烧炉中，先进行干燥处理，干燥温度是110℃，干燥半小时，然后再以升温速率为每分钟20℃升温，最终焙烧温度是550℃，焙烧1.5小时，冷却后，制得颗粒状稀土吸附剂。
该稀土吸附剂用处理含氟浓度为200mg/L的含氟废水，则该稀土吸附剂对氟的吸附容量可达22mg/g；吸附饱和后经再生后可继续使用。
Claims (4)
1. 一种稀土吸附剂的制备方法，选取含稀土元素的化合物，溶解于蒸馏水中，配成稀土元素浓度为0.2～0.6wt％的循环稀土溶液，然后进行附载浸渍，干燥焙烧，制得颗粒状稀土吸附剂，
其特征在于：
1)、所述附载浸渍：是将载体放入固定床反应器或流化床反应器，以线速为1～3m/h的循环稀土溶液进行常温附载处理，载体与循环稀土溶液重量比为1∶20～50，附载1～3小时后，用碱液调节pH值，同时将固定床反应器或流化床反应器中线速调至3～8m/h，再附载1～3小时，然后再常温静置浸渍5～7小时；
2)、干燥焙烧：将附载后的载体放入焙烧炉中，先进行干燥处理，干燥温度是100～120℃，干燥半小时，然后再以升温速率为每分钟10-15℃升温焙烧，最终焙烧温度是300～550℃，焙烧时间0.5～2小时，冷却后，制得颗粒状稀土吸附剂。
2. 根据权利要求1所述的稀土吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的含稀土元素的化合物为硝酸镧、硝酸铈、硝酸钪、硝酸钇、硝酸镨中的一种。
3. 根据权利要求1或2所述的稀土吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的颗粒状稀土吸附剂是粒度为直径2.5-10mm、高度3-20mm的圆柱体或直径2.5-10mm的球体。
4. 根据权利要求1所述的稀土吸附剂的制备方法，其特征在于：
将硝酸钪溶解于蒸馏水中，配成钪离子重量百分浓度为0.2％的循环稀土溶液，选择直径2.5-10mm的球体硅藻土作为载体，将该载体放入固定床反应器，用固定床反应器中线速为1m/h的上述循环稀土溶液进行常温附载处理，载体与循环稀土溶液重量比为1∶30，附载3小时后，用碱液调节pH值，使得循环稀土溶液pH值为12，同时将固定床反应器中线速调至4m/h，再附载3小时，然后常温静置浸渍6小时，将附载后的硅藻土放入回转式焙烧炉中，先进行干燥处理，干燥温度是110℃，干燥半小时，然后再以升温速率为每分钟15℃升温，最终焙烧温度是550℃，焙烧1.5小时，冷却后，制得颗粒状稀土吸附剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200610010636XA CN100415361C (zh) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | 稀土吸附剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200610010636XA CN100415361C (zh) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | 稀土吸附剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1817439A CN1817439A (zh) | 2006-08-16 |
| CN100415361C true CN100415361C (zh) | 2008-09-03 |
Family
ID=36917761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB200610010636XA Expired - Fee Related CN100415361C (zh) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | 稀土吸附剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100415361C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101381119B (zh) * | 2008-10-14 | 2010-08-25 | 云南博尚高岭科技股份有限公司 | 一种以硅藻土为载体的蓝藻清除剂及其制备方法 |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101306850B (zh) * | 2008-07-09 | 2010-09-29 | 昆明铜龙科技开发有限公司 | 复合高效硅藻土净水剂及制备方法 |
| CN101475333B (zh) * | 2008-11-25 | 2011-07-20 | 当阳市公路管理段 | 一种沥青抗剥落剂 |
| CN101780397B (zh) * | 2010-01-29 | 2012-09-26 | 广东药学院 | 一种用于除氟的负载氧化镧的沸石的制备方法 |
| CN102371145B (zh) * | 2010-08-18 | 2014-06-25 | 周济元 | 复合高效蓝藻-富营养化水处理剂 |
| CN102755872B (zh) * | 2011-04-25 | 2014-03-26 | 中国科学院金属研究所 | 一种双孔结构砷吸附材料及其制备方法 |
| CN103466738B (zh) * | 2013-08-15 | 2014-10-29 | 南昌大学 | 从低浓度含铵稀土溶液中去除氨氮并回收稀土的方法 |
| CN103721667B (zh) * | 2013-12-17 | 2015-08-26 | 江苏省农业科学院 | 一种高效的除磷吸附剂及制备方法 |
| CN103877937B (zh) * | 2014-04-15 | 2016-03-16 | 江苏省农业科学院 | 一种改良生物炭基除磷吸附剂及制备方法 |
| CN104525090A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-22 | 四川大学 | 一种用于污水除磷的吸附剂及其制备方法 |
| CN105561942B (zh) * | 2016-03-07 | 2018-02-09 | 山东建筑大学 | 一种硝酸亚铈改性甲壳类废弃物制备除砷吸附剂的方法 |
| CN107185481A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-22 | 中山市中开环保设备制造有限公司 | 一种除磷填料及其制备方法 |
| CN107694542B (zh) * | 2017-09-28 | 2019-11-22 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种用于阴阳离子吸附的吸附剂及其制备方法 |
| CN107761392A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-06 | 安徽翰联纺织有限公司 | Y3+基高强水处理织物的后整理方法、后整理机构 |
| CN108002472A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-08 | 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 | 一种生活污水处理剂的制备方法 |
| CN107879415A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-06 | 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 | 一种生活污水处理剂 |
| CN108097202A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-01 | 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 | 一种水体深度除磷的污水处理剂的制备方法 |
| CN108607504A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-02 | 华东理工大学 | 用含稀土的废催化裂化催化剂去除水中磷酸盐的方法 |
| CN108385392A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-10 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种基于稀土元素改性的耐热纺织品的制备方法 |
| CN108623853A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-09 | 佛山腾鲤新能源科技有限公司 | 一种复合型聚合物电解质的制备方法 |
| CN109078607A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-25 | 广东璞睿泰科环保科技有限公司 | 稀土复合氧化铝球的制备方法 |
| CN109518012A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-03-26 | 江西理工大学 | 一种采用黏土矿物分离富集稀土离子的方法 |
| CN111994991B (zh) * | 2020-08-24 | 2022-05-06 | 河北雄安迈嵘环保科技有限公司 | 一种改善污染水体总磷指标制剂及其制备方法和应用 |
| CN112337439B (zh) * | 2020-11-06 | 2023-02-17 | 江西挺进环保科技股份有限公司 | 一种用于吸附废水中磷元素的稀土螯合物和磷吸附剂 |
| CN112337440B (zh) * | 2020-11-06 | 2023-02-17 | 江西挺进环保科技股份有限公司 | 一种用于吸附废水中无机磷的填料颗粒 |
| CN112705181B (zh) * | 2020-12-10 | 2023-07-14 | 北京机械力化学研究院有限公司 | 一种高能研磨制备非稳态稀土基膨润土的制备方法 |
| CN113041991A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-29 | 深圳市南科环保科技有限公司 | 一种载镧凹凸棒石除磷吸附剂的制备方法及其应用 |
| CN113058546B (zh) * | 2021-03-10 | 2022-05-03 | 浙江大学 | 一种镧改性高岭土除磷剂及其制备方法和应用 |
| CN114307947A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-04-12 | 广东古匠环保科技有限公司 | 一种生态改性膨润土固磷剂制备方法及其应用 |
| CN114733479B (zh) * | 2022-03-15 | 2024-04-26 | 合肥学院 | La2O3改性航天炉粗渣滤饼多孔吸附材料的制备方法及应用 |
| CN114774132B (zh) * | 2022-04-07 | 2024-02-09 | 广东百林生态科技股份有限公司 | 一种园林土壤生态修复剂及制备方法 |
| CN115090257B (zh) * | 2022-08-05 | 2023-11-24 | 内蒙古美赢环保科技有限公司 | 一种环保污水处理剂及其制备方法 |
-
2006
- 2006-01-17 CN CNB200610010636XA patent/CN100415361C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (10)
| Title |
|---|
| 微污染水稀土吸附剂动态除磷研究. 宁平等.中国稀土学报，第23卷第增刊期. 2005 |
| 微污染水稀土吸附剂动态除磷研究. 宁平等.中国稀土学报，第23卷第增刊期. 2005 * |
| 氧化镧改性沸石除磷脱氮研究. 李彬等.武汉理工大学学报，第27卷第9期. 2005 |
| 氧化镧改性沸石除磷脱氮研究. 李彬等.武汉理工大学学报，第27卷第9期. 2005 * |
| 稀土吸附剂处理氨氮废水的研究. 陈玉保等.化工环保，第24卷第增刊期. 2004 |
| 稀土吸附剂处理氨氮废水的研究. 陈玉保等.化工环保，第24卷第增刊期. 2004 * |
| 稀土吸附剂对废水深度除磷研究. 牛利民等.云南环境科学，第23卷第3期. 2004 |
| 稀土吸附剂对废水深度除磷研究. 牛利民等.云南环境科学，第23卷第3期. 2004 * |
| 稀土吸附剂的制备及去除水中氨氮的研究. 江喆等.武汉理工大学学报，第26卷第6期. 2004 |
| 稀土吸附剂的制备及去除水中氨氮的研究. 江喆等.武汉理工大学学报，第26卷第6期. 2004 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101381119B (zh) * | 2008-10-14 | 2010-08-25 | 云南博尚高岭科技股份有限公司 | 一种以硅藻土为载体的蓝藻清除剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1817439A (zh) | 2006-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100415361C (zh) | 稀土吸附剂及其制备方法 | |
| CN101780421B (zh) | 一种氨氮吸附剂及其制备和使用方法 | |
| CN112174628B (zh) | 一种兼具类芬顿反应性质的免烧陶粒的制备方法 | |
| CN107096498B (zh) | 一种改性沸石球制备方法及应用 | |
| CN101920188B (zh) | 一种锰矿改性方法及在地下水渗透反应墙除砷中的应用 | |
| CN102963983B (zh) | 一种LDHs覆膜改性的垂直流人工湿地基质及其制备方法 | |
| CN114713280A (zh) | 一种用于臭氧催化氧化处理难降解废水的负载型催化剂的制备方法 | |
| CN109368872A (zh) | 一种钨冶炼废水深度处理的方法 | |
| CN107140724A (zh) | 一种含In‑Co MOFs吸附与活化过硫酸盐协同去除水中低浓度抗生素的方法 | |
| CN111606519A (zh) | 一种电镀废水深度处理方法 | |
| KR101478305B1 (ko) | 폐수 처리용 무기 폐수처리제 및 이의 제조방법 | |
| CN106277426B (zh) | 一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法和系统 | |
| CN105668890A (zh) | 一种难降解有机废水的处理方法 | |
| CN100415360C (zh) | 一种用离子吸附型稀土制备污水除磷吸附剂的方法 | |
| CN101306850B (zh) | 复合高效硅藻土净水剂及制备方法 | |
| CN1312063C (zh) | 一种小区污水脱氨氮的方法 | |
| CN104478029A (zh) | 一种水处理剂及其制备方法 | |
| CN106552615A (zh) | 凹凸棒石粘土复合催化材料的制备方法 | |
| CN105016569B (zh) | 一种冷轧反渗透浓盐水的处理系统和处理方法 | |
| CN112191223A (zh) | 一种处理含磷工业排放水的改性沸石滤料及制备方法 | |
| CN107324473B (zh) | 一种基于转炉钢渣制备复合除磷剂的方法 | |
| CN111362507B (zh) | 一种高效化学-生物降解联用的工业废水处理方法 | |
| RU2676977C1 (ru) | Способ получения фильтрующего материала для очистки вод от марганца и гидросульфид-иона | |
| CN105776489B (zh) | 一种资源化利用提钒废水生产煤用催化助燃剂的方法 | |
| CN113526636A (zh) | 一种高效污水处理用药剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080903 Termination date: 20110117 |