[发明专利]一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，本发明利用控制原料活性及成分反应控制反应进程的方式将粉煤灰/矿渣/钢渣三种冶金废渣作为反应原料室温条件，制备过程按照如下步骤进行：

步骤一、冶金废渣破碎及混合处理：将块体原料钢渣、矿渣采用机械方式粉碎并研磨，同时将粉煤灰采用机械方式研磨，将破碎后的钢渣、矿渣、粉煤灰通过100-200目的筛子筛分待用，并将钢渣、矿渣、粉煤灰三者按照质量比为(10-25)％：(10-25)％：(50-80)％预先通过机械搅拌的方式混合均匀；

步骤二、碱性激发溶胶溶液的制备：将氢氧化钾或氢氧化钠倒入质量分数为25％～45％的硅溶胶中，并采用磁力搅拌混合，搅拌均匀后得到碱性激发溶胶溶液；所述的氢氧化钾或氢氧化钠与质量分数为25％～45％的硅溶胶的质量比为(20-30)：(55-65)；

步骤三、废渣碱激活浆料的配置：将步骤一中混合好的钢渣、粉煤灰、矿渣粉体，缓慢地加入步骤二中的碱激发溶胶溶液中，并使用机械搅拌器搅拌均匀，加入蒸馏水调节料浆粘度，使料浆在剪切速率50～60S^-1时粘度为500mPa·s～800mPa·s之间，得到含有废渣的碱激活浆料；混合废渣与激发溶液的质量比为(60-85)：85；

步骤四、钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔材料的成型：将步骤三中的碱激活浆料倒入模具中，置于25℃-60℃的条件下固化1-5h成型，获得块状碱激发废渣多孔材料；

步骤五、钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔材料的颗粒化：采用机械方式对步骤四中的块状碱激发废渣多孔材料进行破碎，粉碎成150-450μm的颗粒，过筛，选择40-100目粒径的颗粒，得到颗粒状多孔材料；

步骤六、多孔钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣吸附材料的制备：将步骤五中获得的颗粒状多孔材料投入去离子水，加入低浓度盐酸溶液中和多余的碱性，浸泡1-3天，之后采用振荡箱震荡清洗1-3天，取出后用无水乙醇清洗，之后在25-60℃下干燥1-3天即可获得钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料。

2.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中，钢渣、矿渣破碎后粒径为1-10μm，粉煤灰研磨后粒径为1-8μm。

3.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中，钢渣、矿渣、粉煤灰通过机械搅拌的方式混合时间为1-10分钟。

4.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的钢渣、矿渣、粉煤灰三者质量比优选为(10-20)％：(10-20)％：(60-80)％。

5.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中，搅拌速度为1000-1200rpm，搅拌时间为0.5-2h。

6.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中，机械搅拌器搅拌时间为15-25分钟。

7.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中，混合废渣与激发溶液的质量比为75：85。

8.根据权利要求1所述的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤六中，无水乙醇清洗次数为1-3次。

9.权利要求1-8任一所述的制备方法制得的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料。

10.权利要求1-8任一所述的制备方法制得的一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料的应用，其特征在于，所述的钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料用于对亚甲基蓝和镉离子的吸附。