[发明专利]一种复合除磷吸附剂碳酸氧镧负载蒙脱石的制备方法

说明书

一种复合除磷吸附剂碳酸氧镧负载蒙脱石的制备方法，本发明涉及复合除磷吸附剂的制备方法。本发明是要解决现有的除磷吸附剂制备流程多，吸附容量小，粉末状吸附剂难回收利用，处理成本高，且易造成二次污泥的技术问题。本方法：将蒙脱石溶解在强酸溶液中，搅拌均匀；将酸改性的蒙脱石用去离子水反复洗涤至中性，抽滤；将滤饼烘干，得到改性蒙脱石；按摩尔比称取一定量的硝酸镧和甘氨酸于烧杯中，加入少量去离子水，搅拌均匀；加入定量的改性蒙脱石，加入少量去离子水继续搅拌使其混合均匀；转移到烘箱内，烘干。将前驱体转移到马弗炉内，煅烧。冷却至室温后，研磨均匀，得到复合除磷吸附剂碳酸氧镧负载蒙脱石，可用于含磷废水处理领域。

技术领域

本发明涉及一种复合除磷吸附剂的制备方法。

背景技术

磷是水生植物生长不可或缺的关键营养元素，但磷元素过多则会导致水体的富营养化，是造成水体污染、湖泊富营养化和海湾赤潮的主要原因，因而解决这些问题的关键就是除去水体中过量的PO₄^3-。目前如何提高除磷效率已成为了研究的热点和难点。

针对不同的废水来源应采用不同的除磷技术。常用的水体除磷技术有化学法、生物法、膜分离法、离子交换法和吸附法等。吸附法除磷技术具有占地面积小、耗能低、成本低和效率高等特点，能够吸附较大浓度范围的PO₄^3-，并且可以通过解吸处理回收吸附剂，有助于实现资源的再利用。因此，吸附法被广泛应用于废水预处理、深度处理和应急处理。

稀土元素镧是环境友好且无毒无害的物质，对可溶性磷酸盐具有较强的结合力。镧元素可与PO₄^3-以摩尔比1:1形成稳定且不溶于水的LaPO₄，且含镧元素的吸附剂具有吸附容量高及可再生等优点，常被用做除磷吸附剂。然而粉末状吸附剂在除磷过程中会沉到水体底部，很难回收利用，这一缺点大大增加了含磷废水的处理成本，且容易造成污泥污染。

蒙脱石是一种万能材料，由于具有离子交换性好、吸附能力强、经济实惠、储存量大和无污染等特点，使得其在吸附领域被广泛应用。蒙脱石在层间和溶剂的作用下可以被剥离分散成薄的单晶，从而改善其吸附能力，提高吸附效果。然而蒙脱石的吸附容量仍较小，无法满足含高浓度磷的废水的处理。

针对上述问题，本发明将La₂O₂CO₃负载到改性后的蒙脱石上形成La₂O₂CO₃@Mt复合吸附剂，有效地提高了除磷效率和粉末利用率。

发明内容

本发明是要解决现有的除磷吸附剂对PO₄^3-的去除率低的技术问题，而提供一种除磷复合吸附剂La₂O₂CO₃@Mt的制备方法。

本发明的复合除磷吸附剂碳酸氧镧负载蒙脱石的制备方法，按以下步骤进行：

S1：改性蒙脱石的制备：将蒙脱石溶解在强酸溶液中，搅拌1～3h；将酸改性的蒙脱石用去离子水反复洗涤至中性，抽滤；将滤饼转移至烘箱于100～120℃干燥5～7h，得到改性蒙脱石；

S2：前驱体的制备：称取一定量的硝酸镧和甘氨酸于烧杯中，加入少量去离子水，搅拌均匀；加入一定量的改性蒙脱石，加入少量去离子水，磁力搅拌下加热至65℃，搅拌速度为200-500r/min，搅拌30min；转移至烘箱于120～180℃干燥10～12h，得到前驱体；

S3：复合吸附剂的制备：将前驱体转移到马弗炉内，煅烧；冷却至室温后，研磨均匀，得到复合除磷吸附剂碳酸氧镧负载蒙脱石，记为La₂O₂CO₃@Mt吸附剂。

优选的，所述步骤S1中，所述的酸为硫酸或硝酸，pH＝1；