CN101264441A - 改性钢渣吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种不产生二次污染的钢渣吸附剂制备方法及用于吸附有机污染物改性钢渣的合成方法。钢渣来源广泛，采用该发明可以获得廉价、应用方便、无二次污染的吸附材料，而且可以“以废治废”，使之资源化，并可以大大提高钢渣对有机污染物的吸附去除能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体废物资源化作吸附材料的制备方法，尤其涉及获得不产生二次污染的钢渣吸附剂制备方法及用于吸附有机污染物改性钢渣的合成方法。
技术背景
钢渣是炼钢生产的副产品，钢渣产生率约为粗钢量的15-20％，2006年我国的钢产量已突破4亿吨，全年产生钢渣近8000万吨。长期以来钢渣作为废物抛弃，既占用大量土地又污染地下水。近年来，通过对钢渣的综合利用，越来越多的国家意识到，钢渣不再是废弃物，而是宝贵的资源。
目前对钢渣利用新途径研究比较热门的是作吸附材料处理废水。与其他吸附材料比较，钢渣疏松多孔，比表面积大，具有一定的吸附能力，而且钢渣的密度大，在水中的沉降速度快，易于固液分离，此外钢渣的来源广泛属固体废物，可以提供廉价、应用方便的吸附材料，而且可以“以废治废”，使之资源化。
但目前钢渣作吸附剂基本都是直接利用钢渣多孔，比表面积大，表面带负电荷的特性直接将钢渣用作吸附材料处理重金属离子废水。这样存在两个方面的问题：
1、由于钢渣中含有铁、铅、汞、铬等重金属离子，如直接作吸附材料，如何防止钢渣中的重金属离子溶出，对所处理的废水带来二次污染？
2、目前开发的钢渣吸附材料都基本是处理重金属离子废水，直接吸附处理有机物废水效果很差，如何通过改性提高钢渣对有机物的吸附性能？
发明内容
本发明提供一种获得不产生二次污染的改性钢渣吸附剂的制备方法，使用该改性钢渣可以大大提高钢渣对有机污染物的吸附去除能力。
本发明的构思是：
首先，制备出不含重金属离子的钢渣吸附剂，即将钢渣中的重金属离子去除。利用颚式或对辊式破碎机将钢渣破碎，并采用干式或湿式筛分分级得到各种不同粒度的钢渣(工艺过程如图1)。将得到的不同粒度钢渣分别加入浓度为0.5-1.0mol/L的酸中，振荡1-1.5小时，过滤，用蒸馏水反复冲洗，直到滤液为中性为止。
然后，对制备得到的钢渣进行改性处理，采用表面包裹法在钢渣表面嫁接有机分子官能团，对钢渣表面改性。称取10g钢渣加入到改性剂浓度为1-8％的季铵盐表面活性剂中，50℃下振荡2-3小时，过滤，用蒸馏水冲洗至滤液为中性为止，再将改性钢渣在100-110℃下烘干。
最后，采用微波诱导，活化钢渣空隙结构，提高微孔、中孔的比例，得到活化改性钢渣吸附剂。将制备得到的改性钢渣以800W的微波辐照5-6min，即得到活化改性钢渣。
本发明中的钢渣可以是平炉钢渣、转炉钢渣或电炉钢渣。
附图说明
附图为无害化钢渣吸附剂制备流程图
具体实施方式
实施例1
参见附图“无害化钢渣吸附剂制备流程图”，利用颚式破碎机将平炉钢渣破碎，并采用干式或湿式筛分分级得到各种不同粒度的钢渣。将得到的不同粒度钢渣分别加入浓度为1mol/L的盐酸中，振荡2小时，过滤，用蒸馏水反复冲洗，直到滤液为中性为止。
然后，称取10g制备好的钢渣加入到改性剂浓度为2％的十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)中，50℃下振荡2小时，过滤，用蒸馏水冲洗至滤液为中性为止，再将改性钢渣在100下烘干。
最后，将制备得到的改性钢渣以800W的微波辐照5min，即得到活化改性钢渣。
实施例2
参见附图“无害化钢渣吸附剂制备流程图”，利用对辊式破碎机将转炉钢渣破碎，并采用干式或湿式筛分分级得到各种不同粒度的钢渣。将得到的不同粒度钢渣分别加入浓度为0.5mol/L的硫酸中，振荡2小时，过滤，用蒸馏水反复冲洗，直到滤液为中性为止。
然后，称取10g制备好的钢渣加入到改性剂浓度为4％的十二烷基三甲基溴化铵(DTMA)中，50℃下振荡2小时，过滤，用蒸馏水冲洗至滤液为中性为止，再将改性钢渣在100下烘干。
最后，将制备得到的改性钢渣以800W的微波辐照5min，即得到活化改性钢渣。
另外还需注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的发明内容直接导出或联想到的所有变形均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1、改性钢渣吸附剂及其制备方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤：
(1)、利用颚式或对辊式破碎机将钢渣破碎，并采用干式或湿式筛分分级得到各种不同粒度的钢渣。将得到的不同粒度钢渣分别加入浓度为0.5-2.0mol/L的酸溶液中，振荡1-2小时，过滤，洗涤、烘干；
(2)、称取上述制备得到的10g钢渣加入到改性剂浓度为1-8％的季铵盐表面活性剂中，50℃下振荡2-3小时，过滤，冲洗，再在100-110℃下烘干；
(3)、将制备得到的改性钢渣以800W的微波辐照5-6min，即得到活化改性钢渣。
2、如权利要求1所述的改性钢渣吸附剂及其制备方法，其特征在于：钢渣包括平炉钢渣、转炉钢渣以及电炉钢渣。
3、如权利要求1所述的改性钢渣吸附剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中酸溶液为可溶性强酸配置的水溶液。
4、如权利要求1所述的改性钢渣吸附剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中季铵盐表面活性剂为：十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵。
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