CN104785202A

CN104785202A - 一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法

Info

Publication number: CN104785202A
Application number: CN201510189488.1A
Authority: CN
Inventors: 周培国; 祝芳; 邹从欢; 肖天岩; 李媛媛; 孙倩; 蔡诚; 陆天宇
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明是一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，该吸附材料可作为一种电镀废水等含重金属废水的处理剂。该改性凹凸棒土吸附剂的工艺步骤：A、取凹凸棒土粉碎；B、放置于马弗炉内，于温度为300-400°C的条件下焙烧；C、取适量凹凸棒土浸泡在硫酸溶液中，在水浴中浸泡反应；D、将样品离心后将上层悬浮液经过过滤、烘干得改性凹凸棒土吸附剂。优点：按本发明的改性凹凸棒土吸附剂，制备方法简单、价格低廉且环境友好，具有较大的应用前景，可作为电镀废水处理剂，能够吸附水体中的多种金属离子，处理方法简单，只要投放药剂即可除去重金属离子，方法简单，且不增加设备及工艺，极大地降低处理电镀废水的成本。

Description

一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，可作为电镀废水等含重金属废水的处理剂，属于污水处理技术领域，。

背景技术

电镀废水的来源一般为:(1)镀件清洗水;(2)废电镀液;(3)其它废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水;(4)设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、镍、铜、锌、铁等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

目前电镀废水采用的废水综合治理方法有很多，如化学法、离子交换法、电渗析法、电解法等，采用这些方法往往使电镀废水处理工艺流程长，占地多，投资大，能源消耗大，运行管理难度大，工人劳动强度大，运行成本高，还不能保证废水处理稳定地运行。因此研究开发一种价格低廉、选择性好、易再生、资源丰富的废水处理吸附剂势在必行。

凹凸棒土，又称坡缕石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。凹凸棒土及其制品具有很高的离子交换性、吸附性、流变性等特性。在凹凸棒土资源丰富的江苏盱眙地区研究改性凹凸棒土吸附剂处理电镀废水中的重金属离子具有一定的现实意义。

发明内容

本发明提出的是一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，制备的改性凹凸棒土吸附剂可作为低成本且处理效果稳定的电镀废水等含重金属废水的处理剂。

本发明的技术解决方案，一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，包括如下工艺步骤：

A、取凹凸棒土粉碎，粉碎后过100目；

B、取已筛选出的凹凸棒土放置于马弗炉内，于温度为300-400°C的条件下焙烧1-2h；

C、将步骤B所得的凹凸棒土浸泡在凹凸棒土质量为5-20倍的浓度为2%-3%的硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应36-48h；

D、将步骤C制得的凹凸棒土过滤水洗至中性，105°C烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂；

E、将步骤D制得的改性凹凸棒土吸附剂按比例固液比1:25—2:25投放在电镀废水中，即可发挥优质吸附废水中重金属的效果；

F、将步骤E反应后的凹凸棒土进行解析，即再生凹凸棒土。采用浓度为3-5%氨水做解析液。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果，

（1）本发明制成的改性凹凸棒土吸附剂，可作为电镀废水处理剂，能够捕获水体中的多种金属离子，处理方法简单，只要投放药剂即可除去重金属离子，方法简单，且不增加设备及工艺，极大地降低处理电镀废水的成本。

（2）在电镀废水重金属离子浓度低时，能发挥优质去除效果;且多种重金属离子共存时，也能同时去除。对铬、镍、铜、锌、铁等重金属离子的去除效果都可达到90%以上。

（3）本发明的电镀废水处理剂纯度高，无毒性，对操作工人无影响，处理后无二次污染等问题。且催化剂可解析再生，多次重复使用，创造了可观的经济效益和良好的社会效益。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步说明：

实施例1

（1）一种改性凹凸棒土吸附剂的制备在电镀废水中的应用条件如下：改性凹凸棒土吸附剂投放在电镀废水中的固液比为1:25。

（2）一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，所述制备步骤如下:

A、取凹凸棒土粉碎，粉碎后过100目；

B、取已筛选出的凹凸棒土放置于马弗炉内，于温度为400°C的条件下焙烧1h；

C、将步骤B所得的凹凸棒土浸泡在凹凸棒土质量为5倍的浓度为2%的硫酸溶液中，密封后在50°C水浴箱反应48h；

D、将步骤C制得的凹凸棒土过滤水洗至中性，105°C烘干，即得改性凹凸棒土吸附剂。

（3）一种改性凹凸棒土再生的条件如下：采用浓度为3%氨水做解析液，室温下反应时间14h。

实施例2

（1）一种改性凹凸棒土吸附剂的制备在电镀废水中的应用条件如下：改性凹凸棒土吸附剂投放在电镀废水中的固液比为2:25。

A、取凹凸棒土粉碎，粉碎后过100目；

B、取已筛选出的凹凸棒土放置于马弗炉内，于温度为400°C的条件下焙烧1.5h；

C、将步骤B所得的凹凸棒土浸泡在凹凸棒土质量为10倍的浓度为3%的硫酸溶液中，密封后在70°C水浴箱反应48h；

（3）一种改性凹凸棒土再生的条件如下：采用浓度为3%氨水做解析液，室温下反应时间18h。

实施例3

（1）一种改性凹凸棒土吸附剂的制备在电镀废水中的应用条件如下：改性凹凸棒土吸附剂投放在电镀废水中的固液比为1.5:25。

A、取凹凸棒土粉碎，粉碎后过100目；

B、取已筛选出的凹凸棒土放置于马弗炉内，于温度为400°C的条件下焙烧2h；

C、将步骤B所得的凹凸棒土浸泡在凹凸棒土质量为15倍的浓度为3%的硫酸溶液中，密封后在80°C水浴箱反应48h；

（3）一种改性凹凸棒土再生的条件如下：采用浓度为3%氨水做解析液，室温下反应时间20h。

实施例4

（1）一种改性凹凸棒土吸附剂的制备在电镀废水中的应用条件如下：改性凹凸棒土吸附剂投放在电镀废水中的固液比为1.2:25。

A、取凹凸棒土粉碎，粉碎后过100目；

C、将步骤B所得的凹凸棒土浸泡在凹凸棒土质量为20倍的浓度为3%的硫酸溶液中，密封后在100°C水浴箱反应48h；

一种改性凹凸棒土再生的条件如下：采用浓度为3%氨水做解析液，室温下反应时间24h。

应用实施例1-4的改性凹凸棒土吸附剂进行电镀废水处理，处理效果如下，浓度单位(mg/L):

从上表可知，本发明的电镀废水处理剂对电镀废水中的重金属离子具有非常高的去除率，处理效果良好。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1. 一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：

A、取凹凸棒土粉碎，粉碎后过100目；

B、取已筛选出的凹凸棒土放置于马弗炉内焙烧；

C、将步骤B所得的凹凸棒土以一定比例浸泡在浓度为低浓度硫酸溶液中，密封后在水浴箱反应；

E、将步骤D制得的改性凹凸棒土吸附剂按一定比例投放在电镀废水中进行吸附反应，即可发挥优质吸附废水中重金属的效果，也可制成颗粒后做流动床反应；

F、将步骤E反应后的凹凸棒土进行解析，即再生凹凸棒土；采用氨水做解析液。

2. 根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中焙烧温度为300-400°C，时间为1-2h。

3. 根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤C硫酸溶液：凹凸棒土的固液比为1:5-1:20，所选硫酸溶液是质量浓度为2%-3%，水浴反应时间为36-48h。

4. 根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤D中的水浴温度应保持50-100°C。

5. 根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤E中电镀废水：改性凹凸棒土吸附剂的固液比为1:25-2:25。

6. 根据权利要求1所述的一种改性凹凸棒土吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤F中氨水的质量浓度为3-5%。