[发明专利]利用炭化污泥为铝源制备多孔非晶态氢氧化铝的方法

权利要求书

1.利用炭化污泥为铝源制备多孔非晶态氢氧化铝的方法，其特征在于多孔非晶态氢氧化铝的制备方法是按下述步骤进行的：

步骤一、将含铝污泥依次经自然干燥、破碎和筛分处理，得到粒径小于100μm的干燥污泥；

步骤二、取10g经步骤一处理的污泥，然后以5～20℃/min速率升温至500～1000℃，并在热处理气氛保护下进行炭化热处理1～12h，热处理气氛的气体流量为30～2000mL/min，得到污泥炭材料；

步骤三、将步骤二获得的污泥炭材料放入温度为50～90℃的酸浸取剂中处理0.5～3h，污泥炭材料与酸浸取剂的质量比为1∶10～50，然后在4℃条件下保存1～7天；

步骤四、然后调节pH值为6～8，加入1～10mL浓度为1mol/L的BaCl₂溶液后反应5～10min，接着加入1～10mL浓度为1mol/L的Na₂CO₃溶液搅拌反应5～10min，Na₂CO₃溶液用量超过BaCl₂溶液的加入量，然后过滤后向滤液中滴加浓度为1～10mol/L的NaOH溶液控制pH值在5～7反应10min，继续滴加浓度为1～10mol/L的NaOH溶液至pH值为13，过滤，得到溶液A；

步骤五、然后向溶液A中加入质量浓度为1％～10％聚乙二醇-10000，聚乙二醇-1000用量是溶液A体积的0.01％～0.6％，在25～40℃条件下，边搅拌边滴加浓度为0.5～5mol/LHCl溶液至pH值5～10，然后真空抽滤，滤饼用去离子水洗至洗涤液电导率不变化为止，再用无水乙醇洗涤3～5次，最后在90℃下鼓风烘干或者在45℃条件下真空干燥10～24小时；即得到多孔非晶态氢氧化铝。

2.根据权利要求1所述的利用炭化污泥为铝源制备多孔非晶态氢氧化铝的方法，其特征在于步骤一所述的含铝污泥为城市污水厂脱水剩余污泥，浓缩污泥、造纸污泥、消化污泥、消化污泥与初沉污泥的混合物、剩余污泥与初沉污泥的混合物、生物膜污泥中的一种或其中几种的混合。

3.根据权利要求1或2所述的利用炭化污泥为铝源制备多孔非晶态氢氧化铝的方法，其特征在于步骤二所述的热处理气氛为氮气、氩气、氦气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氢气及水蒸气中的一种或其中几种气体的混合。

4.根据权利要求3所述的利用炭化污泥为铝源制备多孔非晶态氢氧化铝的方法，其特征在于步骤三所述的酸浸取剂为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或其中几种的混合。

5.利用炭化污泥为铝源制备多孔非晶态氢氧化铝的方法，其特征在于多孔非晶态氢氧化铝的制备方法是按下述步骤进行的：

步骤一、将含铝污泥依次经自然干燥、破碎和筛分处理，得到粒径小于100μm的干燥污泥；

步骤二、取10g经步骤一处理的污泥，然后以5～20℃/min速率升温至500～1000℃，并在热处理气氛保护下进行炭化热处理1～12h，热处理气氛的气体流量为30～2000mL/min，得到污泥炭材料；

步骤三、将步骤二获得的污泥炭材料放入温度为50～90℃的酸浸取剂中处理0.5～3h，污泥炭材料与酸浸取剂的质量比为1∶10～50，然后在4℃条件下保存1～7天；

步骤四、然后调节pH值为6～8，加入1～10mL浓度为1mol/L的BaCl₂溶液后反应5～10min，接着加入1～10mL浓度为1mol/L的Na₂CO₃溶液搅拌反应5～10min，Na₂CO₃溶液用量超过BaCl₂溶液的加入量，然后过滤后向滤液中滴加浓度为1～10mol/L的NaOH溶液控制pH值在5～7反应10min，继续滴加浓度为1～10mol/L的NaOH溶液至pH值为13，过滤，得到溶液A；

步骤五、、然后向溶液A中加入质量浓度为1％～10％聚乙二醇-10000，聚乙二醇-1000用量是溶液A体积的0.01％～0.6％，在25～40℃条件下，边搅拌边通入二氧化碳气体至pH值5～10停止通气，二氧化碳气体的流量为200～1200mL/min，继续搅拌5分钟，然后真空抽滤，滤饼用去离子水洗至洗涤液电导率不变化为止，再用无水乙醇洗涤3～5次，最后在90℃下鼓风烘干或者在45℃条件下真空干燥10～24小时；即得到多孔非晶态氢氧化铝。