[发明专利]一种碳化改性赤泥陶粒吸附剂的制备方法及其再生方法与应用

说明书

本发明涉及赤泥陶粒吸附剂技术领域，具体涉及一种碳化改性赤泥陶粒吸附剂的制备方法及其再生方法与应用。所述制备方法包括：将赤泥陶粒烘干，然后在设定的温度、湿度和压力条件下进行碳化处理，完成后再次干燥，即得。所述再生方法包括：在所述碳化改性赤泥陶粒吸附剂处理完污水后，将所述吸附剂、氧化钙、水混合，并在搅拌条件下使吸附剂进行钙化反应，然后过滤出吸附剂，并用清水冲洗，再在设定的温度、湿度和压力条件下进行碳化处理，完成后再次干燥，即得。本发明通过对赤泥陶粒进行碳化改性能够显著提高陶粒的吸附性能。而且采用的先钙化再碳化处理再生方法能够有效地实现赤泥陶粒吸附剂的再生，使吸附剂能够被重复利用。

技术领域

本发明涉及赤泥陶粒吸附剂技术领域，具体涉及一种碳化改性赤泥陶粒吸附剂的制备方法及其再生方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

赤泥是工业制铝产生的工业固体废物。一般平均每生产一吨氧化铝，附带产生1～1.5吨赤泥。据不完全统计，我国每年排放的赤泥高达千万吨，现已累计存放超过数千万吨，赤泥的利用率低下，大量的赤泥不能充分有效的利用，大量的堆积在平地和山坡，占用的大量的土地，并且对环境造成了严重的危害。所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。陶粒是当前发展较好的新型建筑材料，由于其内部结构特征呈细密蜂窝状微孔，质轻，强度高，吸附性好，赤泥制备陶粒是当前赤泥处理的研究热点，然而，未改性情况下，赤泥陶粒的吸附性能还是存在一定不足。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出了一种碳化改性赤泥陶粒吸附剂的制备方法及其再生方法与应用，通过对赤泥陶粒进行碳化改性能够显著提高陶粒的吸附性能。为实现上述目的，本发明技术方案如下。

在本发明的第一方面，提供一种碳化改性赤泥陶粒吸附剂的制备方法，包括如下步骤：将赤泥陶粒烘干，然后在设定的温度、湿度和压力条件下进行碳化处理，完成后再次干燥，即得。

进一步地，所述赤泥陶粒为拜耳法赤泥陶粒，其粒度为1～1.5cm。

进一步地，所述碳化处理的方法为：以纯二氧化碳为碳化气，碳化环境的压力为1～3MPa，温度为50～150℃，湿度为30～60％，碳化时间为2～6h。

进一步地，所述干燥温度为100～120℃，干燥时间为10～13h。干燥的目的主要是去除陶粒中的多余水分，使陶粒更好地定型。

在本发明的第二方面，提供一种赤泥陶粒吸附剂的再生方法，包括如下步骤：

(1)在上述第一方面的方法制备的碳化改性赤泥陶粒吸附剂处理完污水后，将所述吸附剂、氧化钙、水混合，并在搅拌条件下使吸附剂进行钙化反应，然后过滤出吸附剂，并用清水冲洗，得到钙化吸附剂。

(2)将步骤(1)的钙化吸附剂在设定的温度、湿度和压力条件下进行碳化处理，完成后再次干燥，即得。

进一步地，步骤(1)中，所述氧化钙的添加量为吸附剂质量的8～20％。

进一步地，步骤(1)中，所述水按照水灰比0.8～2的比例进行添加，所述水灰比为水的质量与吸附剂和氧化钙二者的总质量的比值。

进一步地，步骤(1)中，所述钙化反应的时间为2～4h。赤泥添加氧化钙进行钙化处理，可使钠硅渣转化为水化石榴石形式的钙硅渣，改变了赤泥结构，降低了赤泥中的钠碱含量，碳化效果更好。

进一步地，步骤(2)中，所述碳化处理的方法为：以纯二氧化碳为碳化气，碳化环境的压力为1～3MPa，温度为50～150℃，湿度为30～60％，碳化时间为2～4h。