CN101274774A - 一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法 - Google Patents
一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101274774A CN101274774A CNA2008100313301A CN200810031330A CN101274774A CN 101274774 A CN101274774 A CN 101274774A CN A2008100313301 A CNA2008100313301 A CN A2008100313301A CN 200810031330 A CN200810031330 A CN 200810031330A CN 101274774 A CN101274774 A CN 101274774A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arsenic
- ferrous salt
- oxygenant
- zinc
- zinc oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，属于化工领域。它是采用亚铁盐、氧化剂、聚丙烯酰胺联合除砷，具体工艺过程是：第一步将过量亚铁盐加入锌氨络合溶液中，使部分溶于溶液中的亚铁盐与砷酸根离子生成砷酸亚铁，第二步加入氧化剂，生成砷酸铁沉淀，且Fe(OH)2和Fe(OH)3是性能优良的吸附剂，能有效的吸附砷酸根和砷酸铁，第三步加入聚丙烯酰胺聚沉降，达到充分除砷的目的。本发明具有工艺先进，具有操作控制简单，成本低，除砷完全等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，属于化工领域。
背景技术
氧化锌产品是橡胶、医药行业重要的化工原料，可用作填充剂、脱硫剂等，而纳米氧化锌则是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，其粒径介于1～100纳米，又称为超微细氧化锌。由于颗粒尺寸的细微化，表面积急剧增加，使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等，因此，纳米氧化锌在磁、光、电、化学、物、敏感性等方面具有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和新用途，在橡胶、涂料、油墨、颜填料、催化剂、高档化妆品以及医药等领域展示出广阔的前景。目前，国内外生产纳米氧化锌的方法主要有化学沉淀法、溶胶凝胶法、微乳夜法等，氨浸法相对上述方法而言，具有成本低，且工艺过程中氨、二氧化碳、蒸馏残余等物质均可循环使用，三废污染少。
在氨-铵法生产纳米氧化锌的工艺过程中，由于原料次级氧化锌中含有少量的砷，次级氧化锌在氨水和碳酸氢铵的混合溶液中反应时，其中的砷元素也随着氧化锌的溶解反应而进入锌氨络合溶液中，砷是一种有毒有害的物质，在催化剂行业中的使用，可以导致催化剂发生砷中毒而失去效用。砷元素在纳米氧化锌中的存在，在很大程度上影响了纳米氧化锌的质量，尤其在日用品中的使用可以危害到人们的身体健康，所以在生产的过程中必需清除掉，表2-26为部分国外企业纳米氧化锌技术指标。
表2-26 部分国外企业纳米氧化锌技术指标
在碱性氨浸条件下，砷、锑、钴、铜、镉、铅的氧化物都能随锌进入锌氨络合溶液中，其他组分在过量的锌粉或硫化碱的作用下能还原成单质或生成硫化物沉淀而与锌氨络合溶液分离。但砷浸入溶液以亚砷酸根和砷酸根形体存在，在碱性条件下砷很难还原成单质。
在酸性条件下，砷酸根能离解出生成硫化物所必须的简单阳离子，只需加入硫化碱(Na2S)就能生成难溶的As2S5沉淀，方程式：
AsO4 3-+6H+＝As5++3H2O，2As5++5S2-＝As2S5↓
而在中性或碱性条件下AsO4 3-和S2-生成硫代酸盐，而不是硫化物沉淀，所以在本工艺条件下采用酸性法条件除砷的方法是困难的，是不能进行除砷的。
发明内容
本发明的目的就是提供一种中性或碱性条件下，再氨浸法生产纳米氧化锌过程中能有效除去有害金属砷的方法。
本发明的技术方案是通过以下途径实现的，它是采用亚铁盐、氧化剂、聚丙烯酰胺联合除砷，具体工艺过程是：第一步将过量亚铁盐加入锌氨络合溶液中，使部分溶于溶液中的亚铁盐与砷酸根离子生成砷酸亚铁，第二步加入氧化剂，生成砷酸铁沉淀，且Fe(OH)2和Fe(OH)3是性能优良的吸附剂，能有效的吸附砷酸根和砷酸铁，第三步加入聚丙烯酰胺聚沉降，达到充分除砷的目的。
本发明具有工艺先进，具有操作控制简单，成本低，除砷完全等优点。
表1为实验结果数据。
表1 除砷平行实验结果(原料中砷含量0.38％)
| 编号 | 产品砷含量 | 编号 | 产品砷含量 | 备注 |
| 1 | 0.00042 | 5 | 0.00029 | |
| 2 | 0.00035 | 6 | 0.00041 | |
| 3 | 0.00045 | 7 | 0.00035 | |
| 4 | 0.00038 | 8 | 0.00048 |
从上表可知，采用本发明使用含砷氧化锌原材料生产低砷含量的纳米氧化锌是完全可行的。
具体实施方式
下面详细描述本发明的具体实施方式。
本发明采用亚铁盐、氧化剂、聚丙烯酰胺联合除砷，具体工艺过程是：第一步将过量亚铁盐(本发明采用硫酸亚铁(FeSO4))加入锌氨络合溶液中，使部分溶于溶液中的亚铁盐与砷酸根离子生成砷酸亚铁，反应约需30～90分钟，第二步加入氧化剂，生成砷酸铁沉淀，Fe(OH)2和Fe(OH)3是性能优良的吸附剂，能有效的吸附砷酸根和砷酸铁，第三步加入聚丙烯酰胺聚沉降，达到充分除砷的目的。
本发明的化学原理：按目前的理论除砷作用至少包括有沉淀和吸附两种因素。Fe(OH)2在弱碱性溶液中仍存在少量亚铁离子，亚铁与砷酸根结合成砷酸亚铁，被氧化剂氧化成更难溶的砷酸铁(KspFeAsO4＝5.7×1-21)，从弱酸盐的酸效应理论分析，砷酸铁在碱性时比在酸性中更难溶解。在弱碱性溶液中Fe(OH)2和Fe(OH)3是性能优良的吸附剂，能有效的吸附砷酸根和砷酸铁，聚丙烯酰胺(及其类似的有机聚合物)可以更进一步使Fe(OH)2和Fe(OH)3等沉淀絮凝，达到彻底除砷的目的。其反应方程式如下
Fe2++AsO4 3-→Fe3(AsO4)2↓+O2→FeAsO4↓
整个工艺过程分两个阶段：第一阶段：在充分搅拌的情况下，加入亚铁盐，亚铁盐与锌氨络合溶液中砷的摩尔比约为3.0～6.0；搅拌条件下加入氧化剂，亚铁盐与氧化剂的摩尔比约为0.8～2.5，待沉淀呈现褐色时停止加入氧化剂，本发明采用高锰酸钾；再加入少量聚丙烯酰胺聚凝剂，聚丙烯酰胺与锌氨络合溶液的质量比约为0.0006～0.001，静置2～6小时过滤。第二阶段：将第一阶段澄清和过滤的锌氨络合溶液在充分搅拌的情况下，再加入亚铁盐，亚铁盐与锌氨络合溶液中砷的摩尔比约为4.0～8.0，搅拌条件下加入氧化剂，亚铁盐与氧化剂的摩尔比约为1.2～2.2，待沉淀呈现褐色时停止加入氧化剂，加入少量聚丙烯酰胺聚凝剂，聚丙烯酰胺与锌氨络合溶液的质量比约为0.0006～0.001，静置2～6小时过滤。
整个工艺过程，温度控制在30℃～90℃。
氧化剂可采用高锰酸钾、双氧水、过硫酸铵或鼓入空气，本发明采用高锰酸钾作为氧化剂。
Claims (7)
1、一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于它采用亚铁盐、氧化剂、聚丙烯酰胺联合除砷，具体工艺过程是：第一步将亚铁盐加入锌氨络合溶液中，使部分溶于溶液中的亚铁盐与砷酸根离子生成砷酸亚铁，第二步加入氧化剂，生成砷酸铁沉淀，第三步加入聚丙烯酰胺沉降，达到充分除砷的目的。
2、根据权利要求1所述的一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于所述的工艺过程分为两个阶段：
第一阶段：在充分搅拌的情况下，加入亚铁盐；搅拌条件下加入氧化剂，待沉淀呈现褐色时停止加入氧化剂，再加入少量聚丙烯酰胺聚凝剂，静置2～6小时过滤；
第二阶段：将第一阶段澄清和过滤的锌氨络合溶液在充分搅拌的情况下，再加入亚铁盐，搅拌条件下加入氧化剂，待沉淀呈现褐色时停止加入氧化剂，加入少量聚丙烯酰胺聚凝剂，静置2～6小时过滤。
3、根据权利要求1、2所述的一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于所述的第一阶段：亚铁盐与锌氨络合溶液中砷的摩尔比约为3.0～6.0，亚铁盐与氧化剂的摩尔比约为0.8～2.5，聚丙烯酰胺与锌氨络合溶液的质量比约为0.0006～0.001。
4、根据权利要求1、2所述的一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于所述的第二阶段：亚铁盐与锌氨络合溶液中砷的摩尔比约为4.0～8.0，亚铁盐与氧化剂的摩尔比约为0.8～2.5，聚丙烯酰胺与锌氨络合溶液的质量比约为0.0006～0.001。
5、根据权利要求1、2、3所述的一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于所述的氧化剂为：高锰酸钾、双氧水、过硫酸铵、鼓入空气。
6、根据权利要求1、2、3所述的一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于所述的工艺过程，温度控制在30℃～90℃。
7、根据权利要求1、2所述的一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法，其特征在于所述的亚铁盐采用硫酸亚铁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100313301A CN101274774A (zh) | 2008-05-16 | 2008-05-16 | 一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100313301A CN101274774A (zh) | 2008-05-16 | 2008-05-16 | 一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101274774A true CN101274774A (zh) | 2008-10-01 |
Family
ID=39994691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008100313301A Pending CN101274774A (zh) | 2008-05-16 | 2008-05-16 | 一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101274774A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104383937A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 湖南科技大学 | 一种太阳能光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN105858685A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种烟气脱硫副产硫酸铵的深度除砷方法 |
| CN110606598A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-24 | 广西博世科环保科技股份有限公司 | 一种含砷低浓度有机工业废水的处理方法 |
| CN112408461A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-02-26 | 平江县吉成科技有限责任公司 | 一种饲料级活性氧化锌的制备方法 |
-
2008
- 2008-05-16 CN CNA2008100313301A patent/CN101274774A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104383937A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 湖南科技大学 | 一种太阳能光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN104383937B (zh) * | 2014-12-11 | 2016-08-24 | 湖南科技大学 | 一种太阳能光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN105858685A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种烟气脱硫副产硫酸铵的深度除砷方法 |
| CN105858685B (zh) * | 2016-03-30 | 2018-05-08 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种烟气脱硫副产硫酸铵的深度除砷方法 |
| CN110606598A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-24 | 广西博世科环保科技股份有限公司 | 一种含砷低浓度有机工业废水的处理方法 |
| CN112408461A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-02-26 | 平江县吉成科技有限责任公司 | 一种饲料级活性氧化锌的制备方法 |
| CN112408461B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-08-16 | 平江县吉成科技有限责任公司 | 一种饲料级活性氧化锌的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peng et al. | Study on the mechanism of copper–ammonia complex decomposition in struvite formation process and enhanced ammonia and copper removal | |
| Fu et al. | Fast and highly efficient removal of chromium (VI) using humus-supported nanoscale zero-valent iron: influencing factors, kinetics and mechanism | |
| Tian et al. | Enhanced elimination of Cr (VI) from aqueous media by polyethyleneimine modified corn straw biochar supported sulfide nanoscale zero valent iron: Performance and mechanism | |
| US20150375302A1 (en) | Metal nanoparticles and methods for their preparation and use | |
| CN100408704C (zh) | 一种提取利用锡尾矿中的铁制备纳米磁性Fe3O4颗粒的方法 | |
| CN112958043B (zh) | 用于去除重金属离子的针铁矿/羧基化纤维素纳米晶复合材料的制备方法 | |
| Martinez et al. | Kinetic aspects of gold and silver recovery in cementation with zinc power and electrocoagulation iron process | |
| CN103816903B (zh) | 铁基磁性纳米针铁矿的合成方法 | |
| Wang et al. | Mechanism analysis of MnFe2O4/FeSX for removal of Cr (VI) from aqueous phase | |
| CN114377659A (zh) | 一种纳米复合除铊剂的制备方法 | |
| CN101274774A (zh) | 一种氨浸法生产纳米氧化锌除砷的方法 | |
| CN101148297A (zh) | 一种表面处理综合废水的处理方法 | |
| CN114275868A (zh) | 一种重金属靶向去除剂及其制备方法和应用 | |
| CN114195190A (zh) | 一种易溶于酸的氢氧化铬的制备方法 | |
| CN103332773B (zh) | 一种去除废水中汞的方法 | |
| Kanakaraju et al. | TiO2/PKSAC functionalized with Fe3O4 for efficient concurrent removal of heavy metal ions from water | |
| CN110560070B (zh) | 一种用含铁废料制备掺杂纳米铁酸锌的方法 | |
| CN112605118A (zh) | 一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法 | |
| CN113952939A (zh) | 一种胺基改性水铁矿材料的制备方法及其应用 | |
| Liang et al. | A novel Fe recycling method from pickling wastewater producing a KFeS 2 whisker for electroplating wastewater treatment | |
| CN112121797A (zh) | 一种磁性TiO2氧化石墨烯复合材料的制备方法 | |
| Liu et al. | Preparation of carboxy methyl cellulose stabilized nano-sized zero-valent iron and its properties for in situ remediation of groundwater in areas after acid in situ leach uranium mining | |
| CN102527351B (zh) | 巴豆酸和丙烯酸共聚物修饰的含有硅结构四氧化三铁纳米颗粒及其制备与应用 | |
| CN108546828A (zh) | 一种利用镍离子、硫代硫酸钙浸金的方法 | |
| CN111547777B (zh) | 一种四氧化三铁/高岭土纳米复合材料去除污酸中砷的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081001 |