高效吸附铜离子的SiO.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911396271.2 (22)申请日 2019.12.30 (71)申请人 北京工业大学 地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号 (72)发明人 王亚丽杨宁姚羽涵崔素萍 韦奇胡禧礴 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 11203 代理人 刘萍 (51)Int.Cl. B01J 20/10(2006.01) B01J 20/30(2006.01) C02F 1/28(2006.01) C02F 101/20(2006.01) (54)发明名称 。

2、一种高效吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO 四元体系吸附剂的制备方法 (57)摘要 一种高效吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO 四元体系吸附剂的制备方法， 属于建筑材料技术 领域。 将工业原料粉煤灰、 石灰石、 镁渣混合均匀 后煅烧， 冷却后造粒粉磨即可得到四元体系吸附 剂， 其化学组成主要为SiO2、 Al2O3、 CaO、 MgO， 各化 学组成的含量为26-42、 6-17、 38-49、 1- 13， 矿物组成主要包括大量的玻璃相以及少量 的结晶相。 化学组成的含量为32 .74SiO2、 14.88Al2O3、 46.22CaO、 6.16MgO的四元体 。

3、系吸附剂对铜离子的去除率可达100。 本发明 工艺简单、 设备简单， 并且能高效的去除废水中 的铜离子， 具有重大的应用前景。 权利要求书1页 说明书4页 CN 111001376 A 2020.04.14 CN 111001376 A 1.一种高效吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的制备方法， 其特征在 于， 包括以下步骤： 将工业原料粉煤灰、 石灰石、 镁渣混合均匀后放入高温炉中进行煅烧， 煅 烧气氛为空气， 升温制度为原料由室温经100min升至1500， 保温30min后出炉， 用风扇冷 却装置进行冷却处理， 冷却后进行造粒， 采用玛瑙行星球磨机粉磨后过20。

4、0目分样筛， 即得 到SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂； 其中化学组成为SiO2、 Al2O3、 CaO、 MgO， 各化学组成的含量为26-42、 6-17、 38-49、 1-13， m(SiO2)/m(Al2O3)2.2， m(CaO)/m(MgO)5.5-8； 粉煤灰、 石灰石、 镁渣三种工业原料不能达到配制比例时， 加入SiO2或Al2O3以达到配制 要求。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 四元体系吸附剂的矿物组成包括 60的玻璃相以及小于60)以及结晶相(40)， 包括镁硅钙石(Ca3MgSi2O8)、 钙铝黄长石(Ca2Al2SiO7)、 以及。

5、少量具有水化活性的活性矿物 硅酸二钙(Ca2SiO4)。 0012 吸附过程中是由硝酸铜和去离子水配成模拟铜离子废水溶液， 废水中铜离子与加 入的SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的质量比1/300， 吸附条件废水pH值为5.11、 吸 附时间为60min， 吸附温度为25， 测定吸附后溶液中铜离子的含量。 0013 本发明的优点是： 0014 (1)SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的制备工艺简单、 设备简单、 原料易得； 利 用石灰石、 粉煤灰、 镁渣等工业废渣制备吸附剂去除废水中的铜离子， 以废制废， 充分利用 资源的同时减轻了环境污染。 0015 (2)。

6、制备的四元体系吸附剂具有大量的玻璃相以及少量的结晶相， 结构中存在吸 附铜离子的空位， 有利于废水中铜离子的去除； 0016 (3)此方法在使用过程中对铜离子具有较高的去除效率， 去除率可达75以上， 下 述实施例1、 3、 4中吸附后溶液中铜离子的浓度小于1mg/L， 达到了 铜镍钴工业污染物排放 标准 (GB25467-2010)中水污染物特别排放限值所规定的标准； 0017 (4)回收铜离子后的吸附剂可循环利用， 例如作为水泥的混合材或混凝土的掺合 料， 并且不会引起二次污染， 充分利用了资源， 具有重大应用前景。 具体实施方式 0018 为了更进一步阐述本发明为达预期目的所采用的技术手。

7、段及功效， 下面结合实例 和应用案例对本发明作进一步的详细说明， 但他们不是对本发明的限定。 0019 实施例1 0020 对于一种可吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂， 制备100g四元体 系吸附剂， 所需工业原料的配比为： 0021 0022 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂各部分的化学组成为： 说明书 2/4 页 4 CN 111001376 A 4 0023 0024 按照上述工业原料的配比用电子天平称取一定质量的石灰石、 粉煤灰、 镁渣以及 SiO2并充分混合均匀， 煅烧后冷却造粒， 粉磨后过200目分样筛， 制得一种可吸附铜离子的 Si。

8、O2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂。 0025 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的矿物组成为： 62.54的玻璃相以及 37.46的结晶相， 其中结晶相包括27.42的镁硅钙石(Ca3MgSi2O8)、 4.63的钙铝黄长石 (Ca2Al2SiO7)以及5.41的具有水化活性的活性矿物硅酸二钙(Ca2SiO4)。 0026 将SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂加入到铜离子废水中对铜离子进行吸附去 除， 去除率可达100.0。 0027 实施例2 0028 对于一种可吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂， 制备100g四元体。

9、 系吸附剂， 所需工业原料的配比为： 0029 0030 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂各部分的化学组成为： 0031 0032 按照上述工业原料的配比用电子天平称取一定质量的石灰石、 粉煤灰、 镁渣以及 Al2O3并充分混合均匀， 煅烧后冷却造粒， 粉磨后过200目分样筛， 制得一种可吸附铜离子的 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂。 0033 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的矿物组成为： 81 .52的玻璃相以及 18.48的结晶相， 其中结晶相包括11.01的镁硅钙石(Ca3MgSi2O8)、 5.11的钙铝黄长石 (Ca2Al2S。

10、iO7)以及2.36的具有水化活性的活性矿物硅酸二钙(Ca2SiO4)。 0034 将SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂加入到铜离子废水中对铜离子进行吸附去 除， 去除率可达75.4。 0035 实施例3 0036 对于一种可吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂， 制备100g四元体 系吸附剂， 所需工业原料的配比为： 0037 0038 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂各部分的化学组成为： 说明书 3/4 页 5 CN 111001376 A 5 0039 0040 按照上述工业原料的配比用电子天平称取一定质量的石灰石、 粉煤灰、 。

11、镁渣以及 SiO2并充分混合均匀， 煅烧后冷却造粒， 粉磨后过200目分样筛， 制得一种可吸附铜离子的 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂。 0041 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的矿物组成为： 65.70的玻璃相以及 34.30的结晶相， 其中结晶相包括22.24的镁硅钙石(Ca3MgSi2O8)、 9.09的钙铝黄长石 (Ca2Al2SiO7)以及2.97的具有水化活性的活性矿物硅酸二钙(Ca2SiO4)。 0042 将SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂加入到铜离子废水中对铜离子进行吸附去 除， 去除率可达100.0。 0043 实施例。

12、4 0044 对于一种可吸附铜离子的SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂， 制备100g四元体 系吸附剂， 所需工业原料的配比为： 0045 0046 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂各部分的化学组成为： 0047 0048 按照上述工业原料的配比用电子天平称取一定质量的石灰石、 粉煤灰、 镁渣以及 SiO2并充分混合均匀， 煅烧后冷却造粒， 粉磨后过200目分样筛， 制得一种可吸附铜离子的 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂。 0049 SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂的矿物组成为： 63.41的玻璃相以及 36.59的结晶相， 其中结晶相包括25.86的镁硅钙石(Ca3MgSi2O8)、 8.02的钙铝黄长石 (Ca2Al2SiO7)以及2.71的具有水化活性的活性矿物硅酸二钙(Ca2SiO4)。 0050 将SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元体系吸附剂加入到铜离子废水中对铜离子进行吸附去 除， 去除率可达99.9。 说明书 4/4 页 6 CN 111001376 A 6 。