技术领域
[0001] 本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种形貌均匀、对杂质吸附效果好、可做到精细化吸附的片状球形四氧化三锰及其制备方法和应用。
相关背景技术
[0002] 在废水净化和溶液除杂领域中，尤其在重金属废水处理方面，四氧化三锰是一种常用的吸附材料。常见的利用四氧化三锰对杂质进行吸附的方法主要包括：①在吸附剂中添加四氧化三锰提高吸附性能，及②利用原位生成四氧化三锰的强吸附性去除杂质元素，如专利CN105006263B通过原位生成四氧化三锰处理核电厂放射性废液。
[0003] 作为常规吸附材料的四氧化三锰一般为具有高比表面积和高粒径的多孔状四氧化三锰，但该形貌的四氧化三锰微观下孔间间距较大，因此对于杂质元素的吸附精细化程度不高，吸附率较低且吸附后的杂质易脱落；而原位生成四氧化三锰共沉法则是生成四氧化三锰过程中除杂，涉及到化学沉淀领域，工艺较复杂，成本也较高。
具体实施方式
[0020] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0021] 实施例1：本实施例的片状球形四氧化三锰产品，如图1所示，由以下方法制得：
（1）按80g/L的锰浓度和2g/L的铝浓度分别称取硫酸锰、硫酸铝溶于去离子水配成混合盐溶液，标记为A剂，配置32%的液碱并标记为B剂，配置8%的氨水并标记为C剂，备用。
[0022] （2）在30L合成釜中加入去离子水漫过搅拌桨叶上沿，向其中滴加C剂使pH达到9.39.5，再开启搅拌和加热，搅拌速率设定500r/min，加热到50℃并保持恒温，而后向合成槽~
3
内液体中持续通入空气，空气流量为设定0.8m/h。
[0023] （3）通过蠕动泵将A、B和C剂同时泵入合成槽内，其中A剂的进料流量为1.4L/h；B剂的进料流量为0.5 0.7L/h之间，具体以控制槽内pH9.3 9.7为准；C剂的进料流量为0.15L/~ ~h。
[0024] （4）反应过程中通过控制B剂的流量控制合成槽内浆料的pH，pH控制9.3 9.7之间，~过程检测浆料粒度成长情况，待粒度成长到所需值和停止反应的，得到反应浆料。
[0025] （5）取反应浆料进行固液分离（布氏漏斗抽滤），所得固体部分经洗涤后在烘箱中于100℃下烘干，得到片状球形四氧化三锰产品，该产品可作为吸附材料用于废水除杂和溶2
液除杂工艺中。对该产品进行测试，比表面积为12m /g，粒度分布图如图2所示，粒度D50为
6.5μm，SEM图如图3、图4所示。
[0026] 实施例2：本实施例的片状球形四氧化三锰产品，由以下方法制得：
（1）按120g/L的锰浓度和3g/L的铝浓度分别称取硫酸锰、硫酸铝溶于去离子水配成混合盐溶液，标记为A剂，配置32%的氢氧化钾溶液并标记为B剂，配置10%的氨水并标记为C剂，备用。
[0027] （2）在30L合成釜中加入去离子水漫过搅拌桨叶上沿，向其中滴加C剂使pH达到9.510，再开启搅拌和加热，搅拌速率设定600r/min，加热到70℃并保持恒温，而后向合成槽内~
3
液体中持续通入空气，空气流量为设定1.2m/h。
[0028] （3）通过蠕动泵将A、B和C剂同时泵入合成槽内，其中A剂的进料流量为1.0L/h；B剂的进料流量为0.3 0.6L/h之间，具体以控制槽内pH9.5 9.7为准；C剂的进料流量为0.12L/~ ~h。
[0029] （4）反应过程中通过控制B剂的流量控制合成槽内浆料的pH，pH控制9.5 9.7之间，~过程检测浆料粒度成长情况，待粒度成长到所需值和停止反应的，得到反应浆料。
[0030] （5）取反应浆料进行固液分离（布氏漏斗抽滤），所得固体部分经洗涤后在烘箱中2
于120℃下烘干，得到片状球形四氧化三锰产品，对该产品进行测试，比表面积为20m/g，粒度分布图如图5所示，粒度D50为5μm，SEM图如图6、图7所示。
[0031] 实施例3：（1）按80g/L的锰浓度和5g/L的镍浓度分别称取硫酸锰、硫酸镍溶于去离子水配成混合盐溶液，标记为A剂，配置32%的液碱并标记为B剂，配置8%的氨水并标记为C剂，备用。
[0032] （2）在30L合成釜中加入去离子水漫过搅拌桨叶上沿，向其中滴加C剂使pH达到9.39.5，再开启搅拌和加热，搅拌速率设定500r/min，加热到50℃并保持恒温，而后向合成槽~
3
内液体中持续通入空气，空气流量为设定0.8m/h。
[0033] （3）通过蠕动泵将A、B和C剂同时泵入合成槽内，其中A剂的进料流量为1.4L/h；B剂的进料流量为0.5 0.7L/h之间，具体以控制槽内pH9.3 9.7为准；C剂的进料流量为0.15L/~ ~h。
[0034] （4）反应过程中通过控制B剂的流量控制合成槽内浆料的pH，pH控制9.3 9.7之间，~过程检测浆料粒度成长情况，待粒度成长到所需值和停止反应的，得到反应浆料。
[0035] （5）取反应浆料进行固液分离（布氏漏斗抽滤），所得固体部分经洗涤后在烘箱中于100℃下烘干，得到片状球形四氧化三锰产品，该产品可作为吸附材料用于废水除杂和溶2
液除杂工艺中。对该产品进行测试，比表面积为15m/g，粒度呈正态分布。
[0036] 对比例1：本对比例的四氧化三锰吸附材料的制备与实施例1区别在于，本对比例步骤（1）中A剂只由硫酸锰配置而成，不添加硫酸铝。
[0037] 对比例2：本对比例的四氧化三锰吸附材料的制备与实施例2区别在于，本对比例步骤（1）中A剂只由硫酸锰配置而成，不添加硫酸铝。
[0038] 对比例3：本对比例的四氧化三锰吸附材料的制备与实施例3区别在于，本对比例步骤（1）中A剂只由硫酸锰配置而成，不添加硫酸铝。
[0039] 不添加硫酸镍。
[0040] 分别对实施例1 3和对比例1 3的四氧化三锰材料进行吸油性能测试，检测四氧化~ ~三锰材料对油性物质的吸附量，结果如表1所示。
[0041] 表1各实施例和对比例的四氧化三锰材料对油性物质的吸附测试结果
[0042] 分别对实施例1 3和对比例1 3的四氧化三锰材料对污水进行处理，对水中COD、SS~ ~降低率进行检测，结果如表2所示。
[0043] 表2各实施例和对比例的四氧化三锰材料对对污水的吸附测试结果
[0044] 结果显示，本发明实施例1 3制得的片状球形四氧化三锰材料对污水有较好的净~化效果，其中对COD的降低率85%以上，对SS的降低率70%以上，优于对比例1 3制得的四氧化~
三锰材料。
[0045] 以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
