CN103386294A - 一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法 - Google Patents

一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103386294A
CN103386294A CN2013103072543A CN201310307254A CN103386294A CN 103386294 A CN103386294 A CN 103386294A CN 2013103072543 A CN2013103072543 A CN 2013103072543A CN 201310307254 A CN201310307254 A CN 201310307254A CN 103386294 A CN103386294 A CN 103386294A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mercury
colliery powder
aqueous solution
alkaline aqueous
coal gangue
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.)
Granted
Application number
CN2013103072543A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103386294B (zh
Inventor
郭少青
高丽兵
何秋生
郭亚兵
曹艳芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Science and Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Science and Technology filed Critical Taiyuan University of Science and Technology
Priority to CN201310307254.3A priority Critical patent/CN103386294B/zh
Publication of CN103386294A publication Critical patent/CN103386294A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103386294B publication Critical patent/CN103386294B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种可脱除废水中汞的煤矸石基吸附剂的制备方法，是将煤矸石粉碎磨细后采用碱性溶液浸渍一定时间，然后对浸渍过的煤矸石用清水洗至pH值9～10之间，过滤或离心分离后将煤矸石置入微波煅烧炉，在一定温度下进行微波煅烧活化2～5小时，与聚合硫酸铁混合，由球磨机磨至纳米级颗粒后即可用于处理含汞废水，处理后的水中的汞含量可达到国家排放标准。本发明采用煤炭开采的固体废弃物煤矸石对含汞废水中的汞进行处理，可降低含汞废水的处理费用，可对固体废弃物煤矸石进行二次利用，具有环保、经济等多重效益。

Description

一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法。 
背景技术
汞等重金属污染物对人体的危害性极大，由于有特异的物理化学性能，汞等重金属污染物被广泛用于冶金、化学、电气、仪表及军事工业等，这导致沉积了大量的汞排到环境中后，不易被生物降解，通过土壤、水体等的污染，尤其通过食物链在生物体内富集，对人体及其他生物造成严重危害。因此，去除或降低废水中的汞等重金属污染物离子成为重金属污染治理领域中一项重要任务。 
煤矸石是煤炭工业中采煤、洗选过程中产生的废弃物。随着煤炭的开采，我国每年产生大量的煤矸石，其中多数煤矸石因没有得到合理利用而造成了环境污染和资源的浪费，因此对煤矸石进行加工制取高附加值产品将具有一定的经济效益和环保效益。煤矸石的化学成分主要为SiO2、Al203、FeO、CaO、MgO、TiO2、含碳化合物等。利用煤矸石碳、硅、铝、铁、钙、镁等共存的化学特性，以适当的工艺对其进行改性，可制备出吸附性能优良的吸附材料。如中国专利CN1060585C（由煤矸石制备硅胶-活性炭复合吸附剂的方法）、中国专利CN1116106C（由煤矸石制备活性炭-沸石复合物）、中国专利CN101274267A（一种煤矸石活化制作吸附材料的新工艺）均对煤矸石进行加工制作出吸附材料，但上述方法加工制备出的吸附剂，对废水中汞污染物的去除不存在特异性。 
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足而提出一种将煤矸石通过碱液浸渍、微波煅烧并与聚合硫酸铁复合的方法将煤矸石转化为一种可脱除废水中汞的吸附剂的制备方法。 
本发明一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤： 
(1)将原料煤矸石粉碎磨细至40～80目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的1/4～3/4，放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.2～1.8，将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀后并使煤矸石粉在碱性水溶液中浸渍1～10小时； 
(2)浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到9～10后停止洗涤； 
（3）过滤或离心分离后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化2～5小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在500～700℃； 
(4)煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比5～10混合后由纳米级球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂。 
进一步优选，所述的浸渍罐为带有搅拌装置的耐腐蚀反应容器。 
所述的碱性水溶液为摩尔浓度为0.1～0.5mol/L的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾水溶液。 
所述的清水为去离子水,电导率小于5μS/cm。 
所述的微波煅烧炉为可控制温度、可控制加热时间、可调频的微波高温煅烧炉。 
所述的聚合硫酸铁为固体粉末。 
本发明与现有技术相比，具有如下优点：1）用煤矸石制备汞吸附剂，对固体废弃物煤矸石进行二次利用，可产生以废治废的环境效益；2）可降低含汞等重金属污染物废水的处理费用；3）工艺简单，条件易控；具有环保、经济等多重效益，是一种符合低碳绿色经济模式的技术。 
具体实施方式
实施例1 
将原料煤矸石粉碎磨细至40目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的3/4。放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入0.1mol/L的氢氧化钠碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.5。将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀，使煤矸石 粉在碱性水溶液中浸渍3小时。浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用电导率小于5μS/cm的清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到9即停止洗涤。过滤后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化2小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在500℃。煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比5混合后由球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂，用其处理含汞废水可达到国家排放标准。 
实施例2 
将原料煤矸石粉碎磨细至60目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的1/4。放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入0.5mol/L的碳酸钠碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.8。将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀，使煤矸石粉在碱性水溶液中浸渍10小时。浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用电导率小于5μS/cm的清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到9即停止洗涤。过滤后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化5小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在700℃。煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比10混合后由球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂，用其处理含汞废水可达到国家排放标准。 
实施例3 
将原料煤矸石粉碎磨细至50目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的1/2。放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入0.2mol/L的氢氧化钾碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.2。将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀，使煤矸石粉在碱性水溶液中浸渍1小时。浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用电导率小于5μS/cm的清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到10即停止洗涤。过滤后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化2小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在600℃。煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比6混合后由球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂，用其处理含汞废水可达到国家排放标准。 
实施例4 
将原料煤矸石粉碎磨细至70目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的2/3。放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入0.4mol/L的碳酸钾碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.7。将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀，使煤矸石粉在碱性水溶液中浸渍6小时。浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用电导率小于5μS/cm的清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到9即停止洗涤。过滤后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化4小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在550℃内。煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比7混合后由球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂，用其处理含汞废水可达到国家排放标准。 
实施例5 
将原料煤矸石粉碎磨细至80目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的2/3。放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入0.1mol/L的氢氧化钾碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.3。将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀，使煤矸石粉在碱性水溶液中浸渍3小时。浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用电导率小于5μS/cm的清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到9即停止洗涤。过滤后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化3小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在600℃。煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比8混合后由球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂，用其处理含汞废水可达到国家排放标准。 

Claims (6)

1.一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 
(1)将原料煤矸石粉碎磨细至40～80目，在室温下置入浸渍罐，煤矸石粉注入体积量为浸渍罐容积的1/4～3/4，放入煤矸石粉后，向浸渍罐中注入碱性水溶液，碱性水溶液与煤矸石粉的体积比为1.2～1.8，将煤矸石粉和碱性水溶液充分搅拌均匀后并使煤矸石粉在碱性水溶液中浸渍1～10小时； 
(2)浸渍完毕后,排出碱性水溶液,并用清水洗涤煤矸石粉，至洗涤后的出水pH值达到9～10后停止洗涤； 
（3）过滤或离心分离后，将未干燥的煤矸石粉直接置于微波煅烧炉内进行煅烧活化2～5小时，煅烧过程中保持微波煅烧炉温度在500～700℃； 
(4)煅烧完毕后将煤矸石粉冷却至室温，与聚合硫酸铁以质量比5～10混合后由纳米级球磨机磨至纳米级颗粒，即得到可用于处理含汞废水的煤矸石基复合吸附剂。 
2.根据权利要求1所述的一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的浸渍罐为带有搅拌装置的耐腐蚀反应容器。 
3.根据权利要求1所述的一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的碱性水溶液为摩尔浓度为0.1～0.5mol/L的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾水溶液。 
4.根据权利要求1所述的一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的清水为去离子水,电导率小于5μS/cm。 
5.根据权利要求1所述的一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的微波煅烧炉为可控制温度、可控制加热时间、可调频的微波高温煅烧炉。 
6.根据权利要求1所述的一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法，其特征在于所述的聚合硫酸铁为固体粉末。 
CN201310307254.3A 2013-07-22 2013-07-22 一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法 Active CN103386294B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310307254.3A CN103386294B (zh) 2013-07-22 2013-07-22 一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310307254.3A CN103386294B (zh) 2013-07-22 2013-07-22 一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103386294A true CN103386294A (zh) 2013-11-13
CN103386294B CN103386294B (zh) 2015-03-04

Family

ID=49530821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310307254.3A Active CN103386294B (zh) 2013-07-22 2013-07-22 一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103386294B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108079937A (zh) * 2018-01-26 2018-05-29 辽宁大学 一种基于废弃煤矸石的吸附剂及其制备方法和应用
CN108479744A (zh) * 2018-04-28 2018-09-04 孙燕霞 一种脱硫催化剂的制备方法及其应用
CN108996602A (zh) * 2018-08-23 2018-12-14 曹立军 基于煤矸石的水体净化板及其制备方法
CN109663570A (zh) * 2018-11-12 2019-04-23 河南大学 巯基煤矸石的制备方法及其在土壤修复中的应用
CN109940032A (zh) * 2019-04-08 2019-06-28 德州学院 一种有机污染物-重金属复合污染土壤的修复方法
CN112246215A (zh) * 2020-11-04 2021-01-22 河南理工大学 一种以煤矸石为原料制备水处理用吸附材料的方法
CN115254111A (zh) * 2022-08-26 2022-11-01 陕西科技大学 具有催化氧化结构的煤矸石吸附材料及其制备方法和应用
CN117696021A (zh) * 2024-02-05 2024-03-15 陇东学院 一种煤矸石改性重金属吸附剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101250456A (zh) * 2008-02-01 2008-08-27 刘志刚 城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101250456A (zh) * 2008-02-01 2008-08-27 刘志刚 城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚阿漫等: "改性煤矸石吸附稀土废水中氨氮的试验研究", 《河南城建学院学报》 *
李尉卿等: "煤矸石活化制作吸附材料的初步研究", 《环境工程》 *
杜明展等: "煤矸石的改性及其对稀土生产废水中氨氮的吸附", 《化工环保》 *
邓晓虎等: "K2CO3活化煤矸石制备活性炭吸附剂", 《应用化学》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108079937A (zh) * 2018-01-26 2018-05-29 辽宁大学 一种基于废弃煤矸石的吸附剂及其制备方法和应用
CN108079937B (zh) * 2018-01-26 2020-07-14 辽宁大学 一种基于废弃煤矸石的吸附剂及其制备方法和应用
CN108479744A (zh) * 2018-04-28 2018-09-04 孙燕霞 一种脱硫催化剂的制备方法及其应用
CN108996602A (zh) * 2018-08-23 2018-12-14 曹立军 基于煤矸石的水体净化板及其制备方法
CN108996602B (zh) * 2018-08-23 2021-11-12 陕西龙宾立为生态科技有限公司 基于煤矸石的水体净化板及其制备方法
CN109663570A (zh) * 2018-11-12 2019-04-23 河南大学 巯基煤矸石的制备方法及其在土壤修复中的应用
CN109940032A (zh) * 2019-04-08 2019-06-28 德州学院 一种有机污染物-重金属复合污染土壤的修复方法
CN112246215A (zh) * 2020-11-04 2021-01-22 河南理工大学 一种以煤矸石为原料制备水处理用吸附材料的方法
CN115254111A (zh) * 2022-08-26 2022-11-01 陕西科技大学 具有催化氧化结构的煤矸石吸附材料及其制备方法和应用
CN117696021A (zh) * 2024-02-05 2024-03-15 陇东学院 一种煤矸石改性重金属吸附剂及其制备方法
CN117696021B (zh) * 2024-02-05 2024-04-16 陇东学院 一种煤矸石改性重金属吸附剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103386294B (zh) 2015-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103386294B (zh) 一种可脱除废水中汞的煤矸石基复合吸附剂的制备方法
CN102718234B (zh) 从锂云母中提取碳酸锂的方法
CN101973545B (zh) 一种提纯高纯石墨的方法
CN102190345B (zh) 一种可循环再生的氢氧化镁吸附剂富集水中低浓度重金属的方法
CN103088205B (zh) 氧化铍生产工艺
CN107473353B (zh) 一种絮凝剂聚合氯化铝铁的制备方法
CN103880113B (zh) 利用改性粉煤灰循环处理重金属离子废水的方法
CN107572591A (zh) 一种聚合氯化铝铁及其制备方法与应用
CN113248095B (zh) 一种铁盐污泥处理工艺及处理系统
CN103041783A (zh) 壳聚糖-Ti02吸附剂的制备方法
CN109647351B (zh) 一种甘蔗渣负载氢氧化铁吸附剂及其制备方法和应用
CN105198030B (zh) 一种利用大蒜废弃物脱除水中氯离子的方法
CN109402415A (zh) 一种低品位天然金红石制备可氯化富钛料的方法
CN106902787A (zh) 一种鸡蛋壳废料/活性炭复合的锂电池废水吸附剂的制备方法
CN104014299A (zh) 一种颗粒凹凸棒土吸附剂及其制备方法
CN105107457B (zh) 一种无机粉体材料的制备方法与应用
CN114405962A (zh) 一种高效去除电解锰渣中氨氮的方法
CN105149329B (zh) 一种用于铬盐矿渣的无害化处理方法
CN110835120A (zh) 一种钛精矿高效酸解工艺
CN104152723B (zh) 一种从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法
CN105688865B (zh) 一种将茶渣球磨后改性制得的生物吸附剂及其制备方法和应用
CN104445448A (zh) 一种用于化工企业的废水处理剂
CN109701991B (zh) 从水处理剂聚氯化铝废渣回收铝资源的方法
CN105439343B (zh) 一种酸碱废弃物资源化处理工艺
CN115806348A (zh) 一种高效除磷人工湿地改性填料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant