加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]實施例1:本發(fā)明中所述羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料的制備。本實施例以活性炭為載體，通過氧化鈣、磷酸溶液及堿溶液的化學(xué)反應(yīng)，在攪拌過程中將羥基磷酸鈣與活性炭顆粒復(fù)合。其具體實施過程為:1)按摩爾數(shù)之比氧化鈣:磷酸=5: 3，將氧化鈣加入活性炭懸浮的磷酸溶液中，攪拌反應(yīng)2小時；2)后用堿液調(diào)節(jié)溶液的pH在8?9之間，繼續(xù)攪拌使羥基磷酸鈣與活性炭復(fù)合，完成后將制得的材料在室溫下放置至少8h，進(jìn)行陳化；3)后將制得的材料洗凈，離心分離，固體部分于60°C溫度下烘8h，將烘干后的材料研磨過100目篩，即制得羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料。本發(fā)明中的試劑均為分析純。
[0027]實施例2:本發(fā)明中所述羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料對不同含水率污染土壤的養(yǎng)護(hù)試驗。選取某礦山鉛鎘污染土壤作為本次實驗的污染土樣，受試土壤中鉛、鎘濃度分別為1600mg.kg_\40mg.kg'實驗過程中稱取10g鉛錦污染土壤，加入3g上述復(fù)合材料，按照土壤中含水率分別為26.6%、31.6%,41.6%、51.6%和61.6%加入適量的自來水，攪拌至均勻，在15天取樣。測定土壤中鉛鎘的浸出濃度(TCLP法)。如圖1所示，經(jīng)檢測，15天后土壤中可交換態(tài)鉛的固定率為98%，可交換態(tài)鎘的固定率為72%。
[0028]實施例3:本發(fā)明中所述羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料不同添加量對污染土壤的養(yǎng)護(hù)試驗。選取某礦山鉛鎘污染土壤作為本次實驗的污染土樣，受試土壤中鉛、鎘濃度分別為1600mg.kg'40mg.kg'實驗過程中稱取10g鉛錦污染土壤，分別加入lg、3g、5g上述復(fù)合材料，按照土壤中含水率41.6%加入適量的自來水，攪拌至均勻，在15天取樣。測定土壤中鉛鎘的浸出濃度(TCLP法)。如圖2所示，經(jīng)檢測，15天后土壤中可交換態(tài)鉛的固定率為98%，可交換態(tài)鎘的固定率為72%。
[0029]實施例4:本發(fā)明中所述羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料不同養(yǎng)護(hù)時間對復(fù)合材料修復(fù)污染土壤的養(yǎng)護(hù)試驗。選取某礦山鉛鎘污染土壤作為本次實驗的污染土樣，受試土壤中鉛、錦濃度分別為1600mg.kg_\40mg.kg'實驗過程中稱取10g鉛錦污染土壤，加入3g上述復(fù)合材料，按照土壤中含水率分別為41.6%加入適量的自來水，攪拌至均勻，分別在3天、7天、15天、35天取樣。測定土壤中鉛鎘的浸出濃度(TCLP法)。如圖3所示，經(jīng)檢測，35天后土壤中可交換態(tài)鉛的固定率為95%以上，可交換態(tài)鎘的固定率為80%以上。
[0030]實施例5:本發(fā)明中所述羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料在污染地表水體鉛鎘處理中的應(yīng)用。選取某鉛鎘污染地表水為本次實驗的污染水樣，污染地表水中鉛鎘的溶度分別為50mg/L和10mg/L。分別稱取0.05g、0.lg、0.5g和1.0g制備的材料于離心管中，用移液管移取25ml水樣，將材料與水樣充分混勻后于室溫下置于水浴恒溫水平振蕩器中以150rpm轉(zhuǎn)速振蕩。反應(yīng)16小時后于3000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，采用ICP-OES對溶液進(jìn)行測定。如圖4所示，經(jīng)測定，較少的材料添加量就能使水體中的鉛及鎘的去除效率為99.5%以上，達(dá)到高效去除重金屬的目的。
【主權(quán)項】
1.一種羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料包括摩爾數(shù)之比為(24?36): I的活性炭和羥基磷酸鈣，其制備方法包括以下步驟: (1)將氧化鈣或氫氧化鈣加入活性炭懸浮的磷酸溶液中，攪拌反應(yīng)；其中磷酸與氧化鈣或氫氧化鈣的摩爾數(shù)之比為3: (4.8?5.2);所述活性炭與磷酸的摩爾數(shù)之比為(4?6): I ； (2)調(diào)節(jié)溶液的pH至8?9，攪拌，靜置陳化； (3)對溶液進(jìn)行固液分離、烘干、磨細(xì)，得到所述復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，步驟(I)中所述磷酸與氧化鈣或氫氧化鈣的摩爾數(shù)之比為3: 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，步驟(I)中所述活性炭的粒徑<100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，在步驟(I)之前，用磷酸溶液活化所述活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，步驟(I)中磷酸溶液的濃度為I?2mol/L0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料的粒徑<100目。
7.一種如權(quán)利要求1?6任一所述復(fù)合材料在重金屬污染土壤和水體中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述重金屬為金屬Pb、金屬Cd中的一種或兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，在重金屬污染土壤中加入水和所述復(fù)合材料，按質(zhì)量比，重金屬污染土壤:水:復(fù)合材料為100: (5?35): (I?3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，在重金屬污染水體中加入所述復(fù)合材料，按質(zhì)量比，重金屬污染水體:復(fù)合材料為25: (0.05?I)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種羥基磷酸鈣-活性炭復(fù)合材料及其應(yīng)用，所述復(fù)合材料包括摩爾數(shù)之比為 (24～36)︰1的活性炭和羥基磷酸鈣，其制備方法包括以下步驟：(1)將氧化鈣或氫氧化鈣加入活性炭懸浮的磷酸溶液中，攪拌反應(yīng)；其中磷酸與氧化鈣或氫氧化鈣的摩爾數(shù)之比為3︰(4.8～5.2)；(2)調(diào)節(jié)溶液的pH至8～9，攪拌，靜置陳化；(3)對溶液進(jìn)行固液分離、烘干、磨細(xì)，得到所述復(fù)合材料。該復(fù)合材料對鉛、鎘污染處理效果顯著，且選用的材料中不含對環(huán)境污染有危害的物質(zhì)。同時，材料的制備價格低廉，修復(fù)成本低廉。
【IPC分類】C02F1-62, B01J20-30, B01J20-20, C02F1-28
【公開號】CN104772111
【申請?zhí)枴緾N201510076980
【發(fā)明人】賀前鋒, 陳四海, 劉代歡, 陳憲, 劉燁煊, 劉暢, 周虹
【申請人】湖南永清環(huán)保研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月13日