CN116199495B - 一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用 - Google Patents
一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用，涉及污水净化与废物资源化利用技术领域。尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金矿尾渣，牡蛎贝壳粉和铁基尖晶石混合球磨后，得到陶瓷粉末；将所述陶瓷粉末压制、煅烧后得到所述尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜。所述金矿尾渣与牡蛎贝壳粉的质量比为4～6∶1～3；所述铁基尖晶石占所有原料总质量的6.6％。本发明的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜通过使用合理优化处理工艺，实现了含油乳化液废水、茜素红染料废水的有效处理，在保证截留率的前提下大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及污水净化与废物资源化利用技术领域，特别是涉及一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用。
背景技术
随着工业经济的发展，工业含油废水和生活污水的排放越来越多，严重威胁着生态环境和人类健康。目前，含油废水的处理不仅要追求操作简单和占地面积少的要求，还要尽量减少化学品的使用，以实现废水的清洁处理；而对于乳化液中油的分离，特别是分散后，油滴尺寸小于20μm的乳化液废水的有效分离，也是废水处理中的一项难题。在淡水资源紧缺的环境下，寻找可行的简单、快速的从含油乳化液废水中获得清洁水资源的方法显得极为重要。
茜素红S(ARS)是工业印染中广泛使用的一种染料，但由于ARS本身具有熔融芳香结构，使其难以降解，染料废水的处理也随之成为亟待研究的问题。目前有多种技术可用于降解ARS，例如吸附、电化学降解和光催化降解，但这些方法仍存在操作繁琐、成本高、难以大规模生产运用的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用，以解决上述现有技术存在的含油乳化液废水、染料废水处理操作繁琐、成本高、难以大规模生产运用的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明的技术方案之一，一种尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
将金矿尾渣，牡蛎贝壳粉和铁基尖晶石混合球磨后，得到陶瓷粉末；将所述陶瓷粉末压制、煅烧后得到所述尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜。
所述金矿尾渣与牡蛎贝壳粉的质量比为4～6∶1～2；
优选的，所述金矿尾渣与牡蛎贝壳粉的质量比为5∶2；
所述铁基尖晶石占所有原料总质量的6.6％；
所述铁基尖晶石中包括CuFe2O4和/或CoFe2O4，所述CuFe2O4与CoFe2O4的质量比为(0～2)∶(2～0)。
金矿尾渣能提供陶瓷膜的原材料二氧化硅，使生成的陶瓷膜成功成瓷；金矿尾渣的添加量不能低于原料总质量的66.7％，否则不能成功制备陶瓷膜，但当金矿尾渣添加量过多时，会由于硅酸盐物质过多，影响后期孔径分布，影响陶瓷膜的污染物去除过滤性能。因此，本发明限定金矿尾渣与牡蛎贝壳粉的质量比为4～6∶1～2，同时限定金矿尾渣的添加量不低于原料总质量的66.7％，在此范围内，能保证获得的陶瓷膜成功制备。
主要物质为碳酸钙的牡蛎贝壳粉可以作为陶瓷膜的造孔剂。牡蛎贝壳粉通过高温分解促使陶瓷膜形成不同孔径分布结构，增强其过滤性能；牡蛎贝壳粉的添加量过低会因为高温分解产生的二氧化碳少导致陶瓷膜中的孔隙过少，不能达到污染物去除的目的，添加量过高时，会由于孔径过大使陶瓷膜的机械强度性能下降。因此，本发明限定金矿尾渣与牡蛎贝壳粉的质量比为4～6∶1～2，优选牡蛎贝壳粉的添加量占所有原料总质量的26.67％，在此范围内，能保证获得的陶瓷膜具有最佳的孔径分布和机械强度。
铁基尖晶石可以作为催化剂，对污染物的去除具有一定的促进作用。并且能稳定重金属，增强废物资源的利用率。作为添加剂还能降低陶瓷膜制备的经济低成本，并利用陶瓷膜对含油乳化液废水进行去除净化。
所述球磨具体为以无水乙醇为介质，在260～300r·min-1转速下球磨14～18h；
所述压制具体为在将陶瓷粉末在7～9MPa的条件下压制成陶瓷粉胚体；
所述煅烧分为三个阶段，阶段一：以5℃·min-1的升温速率升温到200℃，保温30min；阶段二：以4℃·min-1的升温速率升温到900℃，保温30min；阶段三：以4℃·min-1的升温速率升温到1100～1300℃，保温120min。
所述球磨后还包括用无水乙醇对球磨后得到的浆料进行冲洗收集、干燥、研磨、过筛的步骤；所述煅烧后还包括降温处理步骤；
所述干燥具体为60～65℃下干燥12～14h；
所述过筛具体为过60目筛网；
所述降温处理具体为以4℃·min-1的降温速率降至500℃后自然冷却至室温。
所述牡蛎贝壳粉的制备方法为：将牡蛎贝壳在转速240～280r·min-1条件下球磨11～13h，随后于60～65℃干燥12～14h，得到所述牡蛎贝壳粉。
本发明的煅烧过程分三个阶段且程序升温的目的在于：先提升到200℃去除陶瓷膜粉末中的杂质和水分，避免粉体之间反应不充分，温度过低会导致水分消除不完全；再提升到900℃使陶瓷粉末进一步反应充分，此时牡蛎贝壳粉中的碳酸钙发生分解反应，生成二氧化碳使膜结构产生孔隙，温度过高二氧化碳会剧烈产生，使孔结构变大，降低膜的过滤性能；最后使用1100～1300℃煅烧，是为了使二氧化硅形成熔融状态，制备成陶瓷，与牡蛎贝壳粉等反应物充分反应，温度的设置是为筛选出性能最佳的陶瓷膜，温度过高则粉体之间反应剧烈，孔隙大幅度减少，孔径分布不明显，温度过低陶瓷粉体反应不充分，强度降低，无法形成陶瓷膜进行性能测试。
球磨、干燥等处理步骤是为使陶瓷膜粉体粒径变小且均匀，球磨转速和时间的设定是为陶瓷膜粉体的粒径更细腻，混合更均匀，若转速过低或时间过短则粉体粒径过大，后续压片不能成型；干燥的温度(60～65℃)和时间(12～14h)是为使陶瓷膜粉体的充分干燥，否则压片过程中易干裂，充分干燥的粉体压片更易成型。
烧结(即第三阶段煅烧)温度会影响陶瓷膜的性能，当烧结温度达到1400℃，烧结出的陶瓷膜孔隙变小，此温度下参与液相反应的物质增多，熔融状态下的晶体反应剧烈，几乎无孔径，所以本发明限定烧结温度最高到1300℃，以保证陶瓷膜具备较好的过滤性能。
所述铁基尖晶石的制备方法包括以下步骤：
利用稀硝酸提取金矿尾渣中的二硫化铁得到Fe(NO3)3溶液；将水合硝酸盐溶液与柠檬酸溶液混合加热，得到的混合液与所述Fe(NO3)3溶液混合，继续加热；将加热后得到的前驱体溶液静置、干燥、焙烧，得到所述铁基尖晶石。
所述稀硝酸的浓度为0.1mol·L-1，所述稀硝酸与金矿尾渣的体积质量比为(1-2ml)∶(3-5g)；
优选的，所述稀硝酸与金矿尾渣的体积质量比为1ml∶4g。
硝酸浓度过高会导致硝酸铁的产生量减少；稀硝酸添加量过多会造成药品过剩、反应率降低，添加过少则不能保证金矿尾渣中的二硫化铁完全参与反应，只有当稀硝酸与金矿尾渣的体积质量比为(1-2ml)∶(3-5g)时，才能保证二硫化铁最大程度的参与反应，也能使金矿尾渣的资源回收利用率最大化。
所述水合硝酸盐溶液具体为三水合硝酸铜溶液或六水合硝酸钴溶液，浓度均为1mol·L-1；所述柠檬酸溶液的浓度为1mol·L-1；所述水合硝酸盐溶液与柠檬酸溶液的体积比为1∶1；
所述混合液与所述Fe(NO3)3溶液的体积比为1∶2；
所述加热均为在80℃下加热7h。
柠檬酸是一种络合剂，能与金属离子发生反应。反应开始时，柠檬酸和水合硝酸盐之间发生水解反应。随着水浴的持续加热和NO3 -的大量分解，水的蒸发导致金属-柠檬酸螯合有机单体的形成，前驱体溶液中的水分蒸发，溶液因水解和聚合而变成粘性湿凝胶。
混合液与Fe(NO3)3溶液过多过少均会导致反应不充分，加热温度过高易破坏反应结构。
水合硝酸盐与柠檬酸的添加量会影响反应的效果，本发明限定的水合硝酸盐溶液与柠檬酸溶液的体积比为1∶1是最优系数比，水合硝酸盐过多或柠檬酸过多都会导致反应不充分，剩余物会影响混合液与所述Fe(NO3)3溶液的反应过程，易导致副产物产生，影响反应效率。加热温度过高会导致反应剧烈，不利于有机单体的形成，过低会导致达不到反应的温度，不利于反应的发生。
进一步的，所述静置具体为室温下静置18h；所述干燥处理具体为在80℃下干燥5h，后在110℃干燥10h，最后在120℃下干燥5h；所述焙烧具体为在400℃下焙烧30min。当所述水合硝酸盐溶液为三水合硝酸铜溶液时，得到的铁基尖晶石为CuFe2O4，当所述水合硝酸盐溶液为六水合硝酸钴溶液时，得到的铁基尖晶石为CoFe2O4。
静置时间的设置是为溶液得到充分冷却和反应，静置时间过短反应不充分，静置时间过长溶液会产生变质的现象，影响实验；干燥时，随着NO3-和水的蒸发，凝胶开始起泡，最终凝胶变成了大量的蓬松泡沫，最后收集网状干凝胶进行焙烧；焙烧温度过低或过高都不利于尖晶石的形成。
本发明的技术方案之二，一种利用上述的制备方法制备得到的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜。
本发明的技术方案之三，一种上述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜在处理含油乳化液废水和染料废水中的应用。
本发明公开了以下技术效果：
本发明的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜通过使用合理优化处理工艺，实现了含油乳化液废水中油的截留率达到97.5％及以上、茜素红染料废水中茜素红截留率达到近乎100％的效果。
本发明采用溶胶凝胶法，通过金矿尾渣制备尖晶石，并利用由金矿尾渣制备的尖晶石、金矿尾渣、牡蛎贝壳制备得到陶瓷膜，相比传统商业陶瓷膜，其制备成本大大降低，可基本实现目前价格高昂的商业陶瓷膜的替代，同时显著提高了金矿尾渣和牡蛎贝壳的资源利用率。本发明的陶瓷膜制备工艺操作简单、无需添加有机化学物质、占地面积小，利于环保陶瓷膜的大规模制备。
本发明采用分阶段程序升温的煅烧工艺对金矿尾渣陶瓷膜进行制备，分阶段的升温速率和保温时间可以使得反应更充分，使得制备得到的陶瓷膜截留过滤性能优异。
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的介绍，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为实施例3第三阶段煅烧温度在1300℃下制备得到的陶瓷膜CM-(Cu-Co)Fe2O4的表征图，其中(a)为陶瓷膜的SEM图，(b)为TEM图。
图2为实施例1-3制备的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜对含油乳化液废水的截留率测试结果，其中(a)是第三阶段煅烧温度为1100℃时不同陶瓷膜处理含油乳化液废水的截留率性能图；(b)是第三阶段煅烧温度为1200℃时不同陶瓷膜处理含油乳化液废水的截留率性能图；(c)是第三阶段煅烧温度为1300℃时不同陶瓷膜处理含油乳化液废水的截留率性能图；
图3为实施例1-3制备的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜对茜素红染料废水的截留率测试结果，其中(a)是第三阶段煅烧温度为1100℃时不同陶瓷膜处理茜素红染料废水的截留率性能图；(b)是第三阶段煅烧温度为1200℃时不同陶瓷膜处理茜素红染料废水的截留率性能图；(c)是第三阶段煅烧温度为1300℃时不同陶瓷膜处理茜素红染料废水的截留率性能图。
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。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
本发明实施例中的牡蛎贝壳粉制备方法如下：将牡蛎贝壳放入球磨罐中进行球磨粉碎，以无水乙醇作为介质进行湿法球磨，加入的无水乙醇刚浸没研磨球，控制球磨罐的转速为260r·min-1，球磨时间为12h，随后用无水乙醇对球磨后的浆料进行冲洗收集，再在60℃的烘箱中干燥12h得到牡蛎贝壳粉。
本发明实施例中的铁基尖晶石(CuFe2O4或CoFe2O4)的制备方法如下：
步骤1、按照体积质量比为1ml∶4g将0.1mol·L-1的稀硝酸与金矿尾渣混合搅拌4h，静置分层，过滤得到Fe(NO3)3溶液，避光保存备用；
步骤2、取1mol·L-1的三水合硝酸铜溶液(或1mol·L-1的六水合硝酸钴溶液)与1mol·L-1的柠檬酸溶液按体积比1∶1混合，在80℃下加热7h，得到混合液；
步骤3、将所述混合液与所述Fe(NO3)3溶液按体积比1∶2混合，继续在80℃下加热7h，得到前驱体溶液；
步骤4、将所述前驱体溶液静置18h，在80℃下干燥5h，然后110℃干燥处理10h，最后在120℃干燥处理5h，此时，随着NO3 -和水的蒸发，凝胶开始起泡，最终凝胶变成了大量的蓬松泡沫，最后得到网状干凝胶，再在400℃下焙烧30min，得到CuFe2O4(或CoFe2O4)。
除本发明制备的牡蛎贝壳粉、铁基尖晶石以外，使用现有市售的60目牡蛎贝壳粉、CuFe2O4或CoFe2O4也能得到和本发明同样的效果。
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“份”如无特别说明，均按质量份计。
本发明中所述的“室温”如无特别说明，均在20～30℃范围内。
实施例1
步骤1、称取金矿尾渣5g、牡蛎贝壳粉2g、铁基尖晶石0.49g(铁基尖晶石中CuFe2O4与CoFe2O4的质量比为0∶1，1∶2，1∶1，2∶1或1∶0)；
步骤2、以无水乙醇为介质对上述物质进行湿法球磨，加入的无水乙醇刚浸没研磨球，控制球磨罐的转速为280r·min-1，球磨时间为16h；
步骤3、用无水乙醇对球磨后得到的浆料进行冲洗收集，随后在65℃烘箱中干燥12h；将干燥后的物质研磨至粉末状，过60目筛网得到陶瓷粉末；
步骤4、将4g陶瓷粉末放入模具(Φ＝40mm)中，在8MPa的条件下压制成直径为40mm，厚度为1.5～1.6mm的陶瓷粉胚体；
步骤5、陶瓷粉胚体分三个阶段进行煅烧，第一阶段以5℃·min-1的升温速率升至200℃，保温30min；第二阶段以4℃·min-1的升温速率升至900℃，保温30min；第三阶段以4℃·min-1的升温速率升至1100℃，保温120min。煅烧结束后，以4℃·min-1的降温速率降至500℃，再自然冷却至室温，得到尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜。
铁基尖晶石中CuFe2O4与CoFe2O4的质量比为0∶1，1∶2，1∶1，2∶1和1∶0时得到的产品依次为CM-CoFe2O4、CM-(Cu-Co2)Fe2O4、CM-(Cu-Co)Fe2O4、CM-(Cu2-Co)Fe2O4和CM-CuFe2O4。下同。
实施例2
与实施例1不同之处仅在于，步骤5中第三阶段煅烧升温至1200℃。
实施例3
与实施例2不同之处仅在于，步骤5中第三阶段煅烧升温至1300℃。
图1为实施例3第三阶段煅烧温度在1300℃下制备得到的陶瓷膜CM-(Cu-Co)Fe2O4的表征图，其中(a)为陶瓷膜的SEM图，(b)为TEM图。从晶体结构和形貌特征来说明铁基尖晶石的成功制备，形貌为正六边形的片状结构。
效果验证例1
分别采用实施例1-3按照不同煅烧温度、不同铁基尖晶石组成制备得到的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜，对实际工厂含油乳化液废水中油的截留率进行测定。
采用错流过滤装置进行含油乳化液废水的截留率测定，具体步骤如下：
将陶瓷膜用橡胶垫固定在进料室和出水室的中间，在靠近陶瓷膜的进料室侧面接橡胶管，使含油乳化液废水对陶瓷膜的表面起到冲刷效果。收集经过陶瓷膜的水样，并用紫外分光光度计在270nm处测定吸光度。将数值代入以下公式，得到截留率：
含油乳化液废水中的含油浓度为C(mg·L-1)，经过陶瓷膜收集得到的水样中含油浓度为C0(mg·L-1)。结果如图2所示，其中(a)是第三阶段煅烧温度为1100℃时不同陶瓷膜处理含油乳化液废水的截留率性能图(图中：横坐标为时间，单位h；纵坐标为截留率，单位％)；(b)是第三阶段煅烧温度为1200℃时不同陶瓷膜处理含油乳化液废水的截留率性能图(图中：横坐标为时间，单位h；纵坐标为截留率，单位％)；(c)是第三阶段煅烧温度为1300℃时不同陶瓷膜处理含油乳化液废水的截留率性能图(图中：横坐标为时间，单位h；纵坐标为截留率，单位％)；
在5种铁基尖晶石组成(铁基尖晶石中CuFe2O4与CoFe2O4的质量比为0∶1，1∶2，1∶1，2∶1或1∶0)中，两种尖晶石质量比为1∶1时展现出较好的截留效果。而在不同的煅烧温度(第三阶段煅烧温度分别为1100℃、1200℃或1300℃)的影响下，第三阶段煅烧温度在1300℃时，陶瓷膜普遍表现出较高的截留率。总的来看，第三阶段煅烧温度为1300℃，CuFe2O4和CoFe2O4的质量占比为1∶1时的陶瓷膜对含油乳化液废水中油的分离效果是最好的，截留率可以稳定在97.5％及以上。
效果验证例2
分别采用实施例1-3按照不同煅烧温度、不同铁基尖晶石组成制备得到的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜，对茜素红染料废水中茜素红的截留率进行测定。
采用错流装置对茜素红染料废水进行截留率测定，步骤如下：
将陶瓷膜用橡胶垫固定在进料室和出水室的中间，在靠近陶瓷膜的进料室侧面接橡胶管，使茜素红染料废水对陶瓷膜的表面起到冲刷效果。收集经过陶瓷膜的水样，并用紫外分光光度计在波长263nm处进行测定计算，将数据代入以下公式：
染料废水中茜素红浓度为C2(mg·L-1)，经过陶瓷膜收集的水样茜素红浓度为C1(mg·L-1)。结果如图3所示，其中(a)是第三阶段煅烧温度为1100℃时不同陶瓷膜处理茜素红染料废水的截留率性能图(图中：横坐标为时间，单位h；纵坐标为截留率，单位％)；(b)是第三阶段煅烧温度为1200℃时不同陶瓷膜处理茜素红染料废水的截留率性能图(图中：横坐标为时间，单位h；纵坐标为截留率，单位％)；(c)是第三阶段煅烧温度为1300℃时不同陶瓷膜处理茜素红染料废水的截留率性能图(图中：横坐标为时间，单位h；纵坐标为截留率，单位％)。
与对含油乳化液废水的处理相同，两种尖晶石添加剂的比例为1∶1时展现出高截留效果。而在不同的煅烧温度的影响下，第三阶段煅烧温度为1200℃时陶瓷膜普遍表现出较高的截留率。总的来看，第三阶段煅烧温度为1200℃，CuFe2O4和CoFe2O4的质量比为1∶1时，制备得到的陶瓷膜对茜素红的截留效果是最好，截留率几乎达到了100％。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将金矿尾渣，牡蛎贝壳粉和铁基尖晶石混合球磨后，得到陶瓷粉末；将所述陶瓷粉末压制、煅烧后得到所述尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜；
所述金矿尾渣与牡蛎贝壳粉的质量比为4～6∶1～2；
所述金矿尾渣的添加量不低于原料总质量的66.7％；
所述铁基尖晶石占所有原料总质量的6.6％；
所述铁基尖晶石中包括CuFe2O4和CoFe2O4，所述CuFe2O4与CoFe2O4的质量比为1:1；
所述球磨具体为在260～300r·min-1转速下球磨14～18h；
所述压制具体为将陶瓷粉末在7～9MPa的条件下压制成陶瓷粉坯体；
所述煅烧分为三个阶段，阶段一：以5℃·min-1的升温速率升温到200℃，保温30min；阶段二：以4℃·min-1的升温速率升温到900℃，保温30min；阶段三：以4℃·min-1的升温速率升温到1200℃，保温120min。
2.根据权利要求1所述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述球磨后还包括干燥、研磨、过筛的步骤；所述煅烧后还包括降温处理步骤；
所述干燥具体为60～65℃下干燥12～14h；
所述过筛具体为过60目筛网；
所述降温处理具体为以4℃·min-1的降温速率降至500℃后自然冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述牡蛎贝壳粉的制备方法为：将牡蛎贝壳在转速240～280r·min-1条件下球磨11～13h，随后于60～65℃干燥12～14h，得到所述牡蛎贝壳粉。
4.根据权利要求1所述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述铁基尖晶石的制备方法包括以下步骤：
利用稀硝酸提取金矿尾渣中的二硫化铁得到Fe(NO3)3溶液；将水合硝酸盐溶液与柠檬酸溶液混合加热，得到的混合液与所述Fe(NO3)3溶液混合，继续加热；将加热后得到的前驱体溶液静置、干燥、焙烧，得到所述铁基尖晶石。
5.根据权利要求4所述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述稀硝酸的浓度为0.1mol·L-1，所述稀硝酸与金矿尾渣的体积质量比为(1-2ml)∶(3-5g)；
所述水合硝酸盐溶液具体为三水合硝酸铜溶液或六水合硝酸钴溶液，浓度均为1mol·L-1；所述柠檬酸溶液的浓度为1mol·L-1；所述水合硝酸盐溶液与柠檬酸溶液的体积比为1∶1；
所述混合液与所述Fe(NO3)3溶液的体积比为1∶2；
所述加热均为在80℃下加热7h。
6.根据权利要求4所述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述静置具体为室温下静置18h；所述干燥处理具体为在80℃下干燥5h，后在110℃干燥10h，最后120℃下干燥5h；所述焙烧具体为在400℃下焙烧30min。
7.一种利用权利要求1所述的制备方法制备得到的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜。
8.一种权利要求7所述的尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜在处理含油乳化液废水和/或染料废水中的应用。
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|---|---|---|---|
| CN202310059059.7A CN116199495B (zh) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | 一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用 |
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|---|---|---|---|
| CN202310059059.7A CN116199495B (zh) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | 一种低成本尖晶石杂化金矿尾渣基陶瓷膜及其制备工艺、应用 |
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| KR19980076547A (ko) * | 1997-04-10 | 1998-11-16 | 이찬원 | 폐수 처리용 활성 굴패각 분말의 제조방법 및 그 방법에 따라 얻어진 활성 굴패각 분말 |
| CN102924113A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-13 | 中南大学 | 一种铜矿尾矿渣多孔陶瓷材料及制备方法 |
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- 2023-01-18 CN CN202310059059.7A patent/CN116199495B/zh active Active
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