[发明专利]一种剩余污泥负载铁尾矿改性吸附剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种剩余污泥负载铁尾矿改性吸附剂它是将铁尾矿与污泥分别烘干后粉碎，过筛；再混合均匀，加入含氯化锌、氢氧化钾或碳酸钾的活化药剂水溶液，混合搅拌后抽滤，烘干，放马弗炉煅烧，放置后隔绝空气冷却，再用盐酸与蒸馏水进行清洗，烘干，制得。本发明所用的原料铁尾矿和城市污泥均为固体废弃物，原料丰富，廉价易得，制备工艺简单，易于实现工业化生产，达到以废制废的目的。本发明的吸附容量为65～87mg/g。

技术领域

本发明涉及大气污染处理技术，特别是涉及一种剩余污泥负载铁尾矿改性吸附剂及其制备方法。

背景技术

铁矿石是一种重要的化学矿物原料，用于炼铁和炼制其它工业产物，我国铁矿资源丰富，处于世界前列，几乎在各省都有分布。我国现有的铁矿选别采用浮选法，无论是生产工艺和生产设备及自动化连续化程度与国际水平相比都存在很大差距，而且精铁矿品位和回收率达不到指标，这不仅为尾矿渣的资源化利用带来极大的不便，而且生产成本高，对人体、环境危害大。随着我国经济的发展，市场对铁矿的需求日益增大，加之铁矿资源的不断开采，使其副产物日益增加，尤其是尾矿被丢弃或直接排放，不仅造成了资源浪费，还严重污染了环境。因此研发铁尾矿的回收和利用技术，尤其是作为具有经济价值的原材料，对我国经济发展以及保障生态环境具有重要的作用。

在城市污水处理过程中产生的主要固体废物——污泥，产量巨大，处理处置费用较高，现处置方法还以填埋为主。在我国污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的约占20％～50％，甚至达70％左右。大量未经处理的污泥任意堆放和排放，不但会对环境造成新的污染，而且还会浪费污泥中的有用能源。

铁尾矿中的主要成分是SiO₂、铁尾矿中还有一定量的Na₂O、K₂O，使得铁尾矿呈碱性。将碱性的铁尾矿通过煅烧负载在空隙丰富的剩余污泥中，能够用来吸附SO₂、NO_X等酸性气体。

Na₂0+H₂0＝2NaOH

K₂0+H₂0＝2KOH

除此之外，铁尾矿中还含有较高的Fe₂O₃，其中Fe₂O₃能和SO₂等具有还原性质的酸性气体发生反应，使吸附量增加。

剩余污泥是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起而形成的絮状体颗粒。剩余污泥中往往含有大量的有机质，含碳量高达50％或更多。碳质材料因具有丰富的孔隙结构而具有巨大的比表面积，具有一定的吸附性能，同时其表面含有多元含氧官能团，可以制备具有一定催化性能的吸附剂。

使用氯化锌活化含碳量高的剩余污泥，在高温下氯化锌气化，气化的氯化锌分资浸渍到碳的内部起骨架作用，与炭化后的碳的高聚物结合在一起，当用酸或热水将氯化锌洗去后，就会形成巨大比表面积的多孔活性炭；碳酸钾和氢氧化钾在高温下能被还原成金属钾并形成CO，蒸汽钾和CO不断挤入碳原子促进了多孔结构的形成。同时，铁尾矿中原生的碱性物质也能对比表面积的形成起到促进作用。

在国内已申请的相关专利中，201310262102.6公开了一种使用铝土矿尾矿和硅藻土作为原料的吸附剂，此吸附剂与本发明的区别在于仅利用了铝土尾矿中和硅藻土烧制后的物理吸附特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剩余污泥负载铁尾矿改性吸附剂。

本发明的另一目的在于提供一种剩余污泥负载铁尾矿改性吸附剂的制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：