[发明专利]基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺

说明书

本发明公开了一种基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺，包括以下步骤：将未改性高炉灰筛分后在高炉灰中加入强疏水碳，在氮气氛围管状炉中升温至预设温度后，再将混合物冷却至室温后进行球磨得到改性高炉灰；将改性高炉灰加入硝酸镧溶液中，室温下搅拌预设时间后，滴加NaOH溶液至PH＝8～10，沉淀后去除上清液，并将水分蒸干；干燥后将改性高炉灰置于马弗炉中升温至预设温度后，煅烧预设时间即可制备得到锁磷剂。本基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺，所用原料来源于工业废料，具有废物利用、以废治废的特点；高炉灰中所含的碳煅烧转化为生物炭后，使氢氧化镧更易负载且载体更易回收；高炉灰中硅酸根可发挥吸附架桥的絮凝作用。

技术领域

本发明涉及锁磷剂制备技术领域，尤其涉及一种基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺。

背景技术

磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、能量传递、细胞分裂增殖等过程，并且可以提高植物的抗逆性，是植物生长必不可少的元素。在工业生产中，例如磷肥生产、有机磷农药生产、屠宰养殖、肉食品加工中常常会排出大量含磷废水，在日常生活中，人体排泄、食物残骸、使用含磷洗衣粉也会排出大量含磷废水，当超标的磷排入到水体中使，会使水中的藻类大量生长，产生“水华”现象，进而阻碍其他水生植物的光合作用，造成其他植物死亡，水体从而发黑发臭，含磷废水会给环境带来严重污染，因此控磷对于抑制水体富营养化极为重要。目前我国运用的锁磷技术有生物锁磷和化学锁磷，化学锁磷的原理是向富营养化水体中投加锁磷剂，锁磷剂与水中磷酸盐结合沉淀，从而达到锁磷的目的。因此如何研究更高效便捷的锁磷剂是当下的一个研究热点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺，旨在对工业废料高炉灰进行回收利用，以生产锁磷剂。

为实现上述目的，本发明提供一种基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺，包括以下步骤：

将未改性高炉灰筛分后在高炉灰中加入强疏水碳，在氮气氛围管状炉中升温至预设温度后，再将混合物冷却至室温后进行球磨得到改性高炉灰；

将改性高炉灰加入硝酸镧溶液中，室温下搅拌预设时间后，滴加NaOH溶液至PH＝8～10，沉淀后去除上清液，并将水分蒸干；

干燥后将改性高炉灰置于马弗炉中升温至预设温度后，煅烧预设时间即可制备得到锁磷剂。

优选地，在氮气氛围管状炉中升温至预设温度时，具体如下：在氮气氛围管状炉中以8℃/min～10℃/min升温至550℃～600℃。

优选地，所述改性高炉灰和硝酸镧溶液混合时，改性高炉灰与金属镧按照质量比10～12：1混合。

优选地，干燥后得到的粉末在400℃～500℃条件下煅烧。

优选地，煅烧时间为2h～3h。

优选地，将改性高炉灰加入硝酸镧溶液中，室温下搅拌20h～24h。

优选地，NaOH溶液浓度为0.5mol/L～1mol/L。

优选地，滴加NaOH溶液至PH＝8～10，沉淀后去除上清液，并在90～105℃下将水分蒸干。

优选地，未改性高炉灰采用筛网进行筛分。

优选地，未改性高炉灰中含有SiO₂；所述碎粒碳的接触角大于140°。

本发明提出的基于高炉灰生产锁磷剂的制备工艺，具有以下有益效果。

1、本发明利用常见工业废料高炉灰，价格低廉，获取简单，具有废物利用、以废治废的优势。

2、本发明可以充分利用高炉灰中各个组分的成分特点除磷。

3、碳碎粒经高温烧制后形成生物炭，烧制后生物炭具有较大的比表面积，因此具有较强的物理吸附性能。