一种利用氨化羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境保护技术领域，特别设及一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附 剂的方法。
【背景技术】
[0002] 我国养羊业发展迅速，为我们提供优质的奶、肉和皮毛的同时，羊粪的排放也给 我们的环境带来了很大的压力。对于羊粪的处理，传统的方法是发酵制作农用肥料。但 是传统的堆肥发酵方法周期长，营养素利用率低，养分易流失，污染环境。羊是草食性动 物，粪便干而细，羊粪中富含纤维素，木质素，蛋白质，各种氨基酸和胶体物质等可利用的 宝贵资源。近些年，已有一些羊粪新的综合利用方法的报导，如：用于污水治理的助凝 剂（彭江晨巧旭婷，化201210484952. 6);制备消毒杀菌剂和液体锭钟复合肥（刘伟等， ZL201310251712. 6);防沙固沙（陈文业等，申请号201310748256. 6)等。但是，将羊粪用于 合成重金属吸附材料的研究未见报道。
[0003] 纳米铁酸盐是一类稳定的高性能重金属吸附剂，一般都是采用溶胶-凝胶般烧法 合成，即：用铁酸四下醋和碱±金属盐为原料，W巧樣酸、油酸、醋酸、聚乙二醇和乙醇等作 为分散剂、络合剂和催化剂，采用溶胶凝胶工艺制备铁酸盐凝胶，高溫般烧得到纳米铁酸盐 (张东，侯平，化学学报，2009年，67卷12期：P1336-1342 ;张东，王敏，谭玉玲，化学学报， 2010年，16期，pl641-1648;DongZh曰ng，Chun-liZh曰ng，PinZhou，Journ曰 1ofH曰z曰rdous Materials, 2011年，186卷2-3期，p971 - 977)。该方法合成的纳米铁酸盐吸附材料性能优 良，但是所用的材料、试剂价格都很高，合成的纳米铁酸盐的成本很高，限制纳米铁酸盐吸 附剂在实际中的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的，是提供一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，本方法 生产工艺简单，成本低，同时解决了羊粪的污染问题。 阳(K)日]采用的技术方案是：
[0006] 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步 骤：
[0007] (1)、取新鲜的羊粪，调整含水率为87-90%，制成粪浆，置于捣碎匀浆机内，捣碎匀 浆20-30min，按粪浆和氨水质量比为1:0. 05-0. 5取质量浓度为25-28%的氨水，将氨水加 入粪浆中，继续捣碎匀浆20-30min，密闭，在60-90°C条件下保溫20-2地，得到均质氨化羊 粪胶，备用；
[0008] (2)、按氨化羊粪胶与铁酸四下醋质量比为1:0. 1-2取铁酸四下醋，在持续揽拌条 件下，将铁酸四下醋缓慢滴加入步骤（1)得到的氨化羊粪胶中，揽拌均匀，得到含铁羊粪 胶，备用；
[0009] (3)、按碱±金属和铁摩尔比为1:1称取碱±金属化合物，将碱±金属化合物加水 配制成饱和水溶液，加入到步骤（2)中制得的含铁羊粪胶中，混合均匀，揽拌反应完全，加 热至80-90°C，保溫揽拌蒸发后，于105°C烘干，制成铁-碱±金属-羊粪干凝胶，备用；
[0010] (4)、将步骤（3)中制备的铁-碱±金属-羊粪干凝胶于650-950°C条件下，空气氛 围中般烧5-化，即得。
[0011] 上述步骤（1)中捣碎匀浆时，捣碎揽拌速度> 50(K)r/min。
[0012] 上述步骤（3)中碱±金属化合物为氯化巧、氯化儀、氯化领或氯化锁。
[0013] 本发明的优点在于：
[0014] 本发明W羊粪胶代替溶胶凝胶法制备纳米铁酸盐类吸附剂时所用的所有助剂，利 用和处理羊粪的同时，制备一种低成本的、高性能的多孔铁酸盐类重金属吸附材料，本发明 制造工艺简单、操作方便，使用原料成本较低，适于广泛应用，具有较好的经济效益和社会 效益。
【附图说明】
[0015] 图1为实施例4中纳米铁酸巧4的X畑谱。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步 骤：
[0018] 取新鲜的羊粪，调整含水率为87%，置于捣碎匀浆机内，W5000r/min速度，捣碎 匀浆30min，再按羊粪与氨水质量比1:0. 05取氨水，将氨水加入羊粪中，继续W相同的速度 捣碎匀浆30min，在80°C条件下密闭保溫2地，得到均质氨化羊粪胶；称取lOOOg氨化羊粪 胶，在持续揽拌条件下，逐滴加入500g铁酸四下醋，滴加完后，继续揽拌反应30min，得到含 铁羊粪胶；称取163g无水氯化巧，溶于40°C的200mL溫水中，配制成含巧溶液，加入含铁 羊粪胶中，揽拌反应30min，加热至90°C，继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干，制成 铁-巧-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于70(TC条件下，空气氛围中般烧6h，得到纳米铁酸 巧1 ;
[0019] 上述无水氯化巧（CaClz)为分析纯试剂；氨水为分析纯，质量浓度（畑3)为26%。
[0020] 实施例2
[0021] 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步 骤：
[0022] 取新鲜的羊粪，调整含水率为88%，置于捣碎匀浆机内，W5000r/min速度，捣碎 匀浆30min，再按粪与氨水质量比1:0. 1取氨水，将氨水加入羊粪中，继续W相同的速度捣 碎匀浆30min，在90°C条件下密闭保溫22h，得到均质氨化羊粪胶；称取lOOOg氨化羊粪 胶，在持续揽拌条件下，逐滴加入500g铁酸四下醋，滴加完后，继续揽拌反应30min，得到含 铁羊粪胶；称取163g无水氯化巧，溶于40°C的200mL溫水中，配制成含巧溶液，加入含铁 羊粪胶中，揽拌反应30min，加热至90°C，继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干，制成 铁-巧-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于70(TC条件下，空气氛围中般烧6h，得到纳米铁酸 巧2;
[0023] 上述无水氯化巧（CaCU为分析纯试剂；氨水为分析纯，质量浓度（畑3)为26%。
[0024] 实施例3
[00巧]一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步 骤： 阳0%] 取新鲜的羊粪，调整含水率为89%，置于捣碎匀浆机内，W5000r/min速度，捣碎 匀浆30min，再按粪与氨水质量比1:0. 2取氨水，将氨水加入羊粪中，继续W相同的速度捣 碎匀浆30min，在90°C条件下密闭保溫2地，得到均质氨化羊粪胶；称取lOOOg氨化羊粪胶， 在持续揽拌条件下，逐滴加入500g铁酸四下醋，滴加完后，继续揽拌反应30min，得到含铁 羊粪胶；称取163g无水氯化巧，溶于40°C的200mL溫水中，配制成含巧溶液，加入到含铁 羊粪胶中，揽拌反应30min，加热至9(TC，继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干，制成 铁-巧-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于70(TC条件下，空气氛围中般烧6h，得到纳米铁酸 巧3;
[0027] 上述无水氯化巧（CaClz)为分析纯试剂；氨水为分析纯，质量浓度（畑3)为26%。 阳0測 实施例4
[0029] 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步 骤：
[0030] 取新鲜的羊粪，调整含水率为90%，置于捣碎匀浆机内，W5000r/min速度，捣碎 匀浆30min，再按粪与氨水质量比1:0. 3取氨水，将氨水加入羊粪中，继续W相同的速度捣 碎匀浆30min，在60°C条件下密闭保溫2地，得到均质氨化羊粪胶；称取lOOOg氨化羊粪胶， 在持续揽拌条件下，逐滴加入500g铁酸四下醋，滴加完后，继续揽拌反应30min，得到含铁 羊粪胶；称取163g无水氯化巧，溶于40°C的200mL溫水中，配制成含巧溶液，加入到含铁 羊粪胶中，揽拌反应30min，加热至9(TC，继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干，制成 铁-巧-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于70(TC条件下，空气氛围中般烧6h，得到纳米铁酸 巧4;
[0031] 上述无水氯化巧（CaCU为分析纯试剂；氨水为分析纯，质量浓度（畑3)为26%。 阳0巧 实施例5
[0033] 一种利用氨化羊粪制备纳米铁酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步 骤：
[0034] 取新鲜的羊粪，调整含水率为89%，置于捣碎匀浆机内，W5000r/min速度，捣碎 匀浆30min，再按粪与氨水质量比1:0. 4取氨水，将氨水加入羊粪中，继续W相同的速度捣 碎匀浆30min，在90°C条件下密闭保溫2地，得到均质氨化羊粪胶；称取lOOOg氨化羊粪胶， 在持续揽拌条件下，逐滴加入500g铁酸四下醋，滴加完后，继续揽拌反应30min，得到含铁 羊粪胶；称取163g无水氯化巧，溶于40°C的200mL溫水中，配制成含巧溶液，加入到含铁 羊粪胶中，揽拌反应30min，加热至9(TC，继续保溫揽拌蒸干后于105°C条件下烘干，制成 铁-巧-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于70(TC条件下，空气氛围中般烧6h，得到纳米铁酸 巧5;
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