CN102872789B - 一种去除天然水体中硒离子复合吸附材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除天然水体中硒离子的复合吸附材料及其制备方法，属于材料制备领域，制备方法为将铁铝石榴子石先放入氯化钠溶液中浸泡然后用水冲洗至无色，再放入氢氧化钠溶液中反应，然后用水冲洗至pH＝9，再放入烧杯中和蒸馏水配成悬浮液静置陈放一段时间，然后离心沉淀，取沉淀物烘干碾磨后即得富含聚合铁离子且对硒离子具在强烈选择吸附性能的吸附材料。该制备方法新颖独特，制得的材料对水中硒离子具有良好的吸附效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种去除天然水体中硒离子复合吸附材料及其制备方法，具体涉及含硒离子水体的深度处理，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术
硒是人和牲畜必需的微量元素之一，但摄取过量会对人体产生毒性。由于作为必不可少的微量元素的浓度和造成硒中毒的浓度之间的安全范围特别狭窄，使得硒成为特别重要的饮用水水质指标之一。我国、美国及前苏联均规定饮用水中的硒含量不得超过0.01mg/L.。我国富硒地区地下水和泉水中硒含量超标严重，11个饮水水样中硒平均含量达0.054mg/L，并有慢性中毒的发生。动物实验表明，亚急性中毒会引起肺炎、肝肾功能退化。试验表明，硒可使老鼠发生肝癌。接触亚硒酸时，皮肤和粘膜会受到强烈刺激或发生炎症。亚硒酸和亚硒酸盐能被皮肤吸收进入体内积累。氯化氧硒是剧烈的糜烂性毒剂，能造成皮肤三度烧伤，二甲基硒能使人患急性咽喉炎和肺炎。因此对于水中的硒离子需要进行严格的控制。
目前，含硒离子的水体通常采用离子交换、氧化还原以及电渗析等方法处理。但是单纯用上述方法处理含有重金属离子的水体，并不能达到理想效果，且处理低浓度重金属离子废水成本高，效率低，容易产生二次污染。吸附法因是一种广泛用于从水溶液中去除硒离子的方法，其中吸附剂与硒离子之间通过静电相互作用或者吸附剂与硒离子螯合而达到去除水中硒离子的目的。传统的吸附剂有活性炭，硅胶。活性炭具有比表面积大、多孔的特点，但是吸附效率低。硅胶具有比表面积大、多孔性吸附性能高的优点，但是工艺流程复杂，生产周期长。因此，需要开发一种成本低，来源广泛的吸附材料。
铁铝石榴子石，是一种现代称为红水晶的石头。因为不同种类的石榴石化学成分变化很大，而且对于水中离子的作用力也不同，如铁铝石榴子石，主要成分中包含铁离子和铝离子，能与水中的硒离子进行络合形成络合物，并且具有很强的凝聚作用，因此经过适当的加工处理可以将其制成一种用来吸附硒离子的吸附材料。
发明内容
本发明针对目前吸附材料吸附效率低的问题，提供了一种铁铝石榴子石吸附材料，该材料可以高效的去除水中的硒离子。
本发明的另一个目的是解决了现有饮用水中硒离子去除方法工艺复杂的问题。
为达到上述目的，本发明碱性铁铝石榴子石的制备方法是：
(1)取50g铁铝石榴子石放入10％氯化钠溶液浸泡20～24小时，用去离子水冲洗至洗水无色，再加入5～8％的NaOH反应4～5小时，然后用水冲洗至出水pH为9；
(2)取适量上述处理后的铁铝石榴子石于烧杯中，加蒸馏水用搅拌器充分搅拌配制成的2g/L悬浮液，静置陈放个2～4月后离心，弃去上清液将所得沉积物在40℃温度下烘干、研磨，即得本发明的吸附材料。
所述去离子水即为通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法，制得的密封于容器内，且不含任何添加物，无色透明，可直接饮用的水。
本发明的原理是：先将铁铝石榴子石用氯化钠浸泡然后和氢氧化钠溶液进行反应，使其具有碱性，并增加其孔隙率，增强铁铝石榴子石中铁离子对于硒离子的选择吸附性能，然后再将铁铝石榴子石配成悬浮液静置，使其中富含的铁离子进行聚合，形成聚合体，这样处理后大大增强了物质对于水中离子的吸附能力，配合铁离子对于硒离子的选择吸附性，可以很好的吸附水中的硒离子。
本发明的应用方法是：将本发明的吸附材料30g，投入到500ml含有硒离子7～9mg/L的污水中，调节pH在8～10左右，搅拌之后静置8～10小时，然后过滤取出本发明的吸附材料即可。
本发明的有益效果是：本发明所述方法制得的铁铝石榴子石吸附材料孔隙率优于现在有的吸附材料，并且具有操作简单、吸附容量大的特点。与现有的吸附材料相比，将所述的吸附材料用于吸附水中的硒离子，可以有效吸附水中的硒离子并与硒离子进行络合，从而高效的吸附水中的硒离子。
具体实施方式
一种铁铝石榴子石吸附材料制备方法如下：
取50g铁铝石榴子石放入10％氯化钠溶液浸泡20～24小时，用去离子水冲洗至洗水无色，再加入5～8％的NaOH反应4～5小时，然后用水冲洗至出水pH为9左右，取适量上述处理后的铁铝石榴子石于烧杯中，加蒸馏水用搅拌器充分搅拌配制成的2g/L悬浮液，静置陈放个2～4月后离心，弃去上清液将所得沉积物在40℃温度下烘干、研磨，即得本发明的吸附材料。
以下用3个实施例再详细说明本发明：
实施例1
取50g铁铝石榴子石放入10％氯化钠溶液浸泡20小时，用去离子水冲洗至洗水无色，再加入5％的NaOH反应4小时，然后用水冲洗至出水pH为9左右，取适量上述处理后的铁铝石榴子石于烧杯中，加蒸馏水用搅拌器充分搅拌配制成的2g/L悬浮液，静置陈放个2月后离心，弃去上清液将所得沉积物在40℃温度下烘干、研磨，即得本发明的吸附材料。
将该吸附材料放入体积为500mL浓度为7mg/L含有硒离子的废水中，pH值在8.0的情况下，吸附8个小时，吸附率为91.4％。
实施例2
取50g铁铝石榴子石放入10％氯化钠溶液浸泡22小时，用去离子水冲洗至洗水无色，再加入7％的NaOH反应4.5小时，然后用水冲洗至出水pH为9左右，取适量上述处理后的铁铝石榴子石于烧杯中，加蒸馏水用搅拌器充分搅拌配制成的2g/L悬浮液，静置陈放个3月后离心，弃去上清液将所得沉积物在40℃温度下烘干、研磨，即得本发明的吸附材料。
将该吸附材料放入体积为500mL浓度为8mg/L含有硒离子的废水中，pH值在9.0的情况下，吸附9个小时，吸附率为93.1％。
实施例3
取50g铁铝石榴子石放入10％氯化钠溶液浸泡24小时，用去离子水冲洗至洗水无色，再加入8％的NaOH反应5小时，然后用水冲洗至出水pH为9左右，取适量上述处理后的铁铝石榴子石于烧杯中，加蒸馏水用搅拌器充分搅拌配制成的2g/L悬浮液，静置陈放个4月后离心，弃去上清液将所得沉积物在40℃温度下烘干、研磨，即得本发明的吸附材料。
将该吸附材料放入体积为500mL浓度为9mg/L含有硒离子的废水中，pH值在10.0的情况下，吸附10个小时，吸附率为95％。
Claims (1)
1.一种去除天然水体中硒离子的复合吸附材料制备方法，其特征在于碱性铁铝石榴子石的制备方法：
(1)取50g铁铝石榴子石放入10％氯化钠溶液浸泡20～24小时，用去离子水冲洗至洗水无色，再加入5～8％的NaOH反应4～5小时，然后用水冲洗至出水pH为9；
(2)取适量上述处理后的铁铝石榴子石于烧杯中，加蒸馏水用搅拌器充分搅拌配制成的2g/L悬浮液，静置陈放个2～4月后离心，弃去上清液将所得沉积物在40℃温度下烘干、研磨，即可。
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