CN107841629A - 一种多孔矿物处理含铅废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多孔矿物处理含铅废水的方法，将硅藻土进行研磨，然后进行去离子水洗涤、干燥、酸化、过滤、干燥，得到次级硅藻土粉粒；将含铅废水放入搅拌池中；向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行一段时间，并对搅拌池进行加热；将废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并振荡一段时间，再过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回处理后使用；将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物；将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；将所述次级溶液进行萃取、反萃、电解，得到金属铅。本发明工艺流程绿色环保，能耗小，易于实现工业化规模生产。

Description

一种多孔矿物处理含铅废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理的环保领域，具体为一种多孔矿物处理含铅废水的方法。
背景技术
随着工业和其他行业的迅速发展，铅的大量使用，铅污染已经从职业环境向水、大气、食品、医药、及我们日常生活环境扩展。铅是分布广、有蓄积性的环境污染物。铅的性质稳定，对人体极为有害的重金属元素，同时还严重危害儿童的健康。
铅及其化合物可经消化道、呼吸道进入人体，烷基铅还能通过皮肤吸收。铅在体内半衰期长对许多个器官系统和生理作用均产生危害。神经系统是铅中毒作用的靶组织，铅具有神经行为毒性。入侵体内的铅随着血流如脑组织，损伤小脑和大脑皮质细胞，干扰代谢活动，造成贫血和脑水肿。贫血是铅中毒的早期症状之一，铅可抑制血红素合成过程中许多酶的活性；铅中毒可致血管痉挛、腹绞痛、视网膜小动脉痉挛和高血压可能都是小动脉痉挛引起，时常导致细小动脉硬化。铅的肾损害常表现为间质性肾炎或萎缩性肾炎等病变肾小管重吸收功能下降是早期的症状，铅接触还可能影响生殖功能，接触铅的女工不孕症、流产及死胎发生率增多，铅可通过胎盘转移到胎儿身上。经口铅中毒者肝脏为主要受损器官之一，可引起肝肿大，呈现黄疽，甚至肝硬变或肝坏死。肝损害也可能是肝内小动脉痉挛引起局部缺血所致。铅引起小动脉痉挛是由于卟啉代谢障碍、抑制含琉基酶，干扰植物神经。铅对儿童危害的最主要方面是对儿童脑发育的影响。国内外的研究都已经发现，在环境铅污染越严重的地方，儿童智力低下的发病率越高；儿童的血铅水平每上升100μg/L，其智商(IQ)要下降6～8分。研究还发现，儿童血铅过高还和小儿多动症、注意力不集中、学习困难、攻击性行为、以及成年后的犯罪行为有密切关系。儿童的体格生长也受到铅的影响。据国内外的研究报道，高血铅的儿童，其身材矮小的可能性增大。高血铅儿童的身材往往低于正常的儿童。此外，严重的儿童铅中毒还导致贫血等。
废水中的铅主要来自铅矿的开采、冶炼以及工业生产的排放，汽车排放的尾气是空气中铅污染的主要来源，也可造成水污染。水中铅浓度很高时，可以抑制水体的自净作用。铅污染给人体和环境带来的巨大危害已经引起了人们的高度重视。因此，废水除铅已经成为各个领域所面对的紧迫向题。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种绿色的、成本低的含铅废水处理方法。
本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种多孔矿物处理含铅废水的方法，包括以下步骤：
(1)将硅藻土进行研磨，然后进行去离子水洗涤、干燥，得到初级硅藻土粉粒；
(2)将所述粉粒用盐酸进行浸泡，然后过滤、干燥，得到次级硅藻土粉粒；
(3)将含铅废水放入搅拌池中；
(4)向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH值；
(5)向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行一段时间，并对搅拌池进行加热；
(6)将步骤(5)中的废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并振荡一段时间，再过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回步骤(2)中处理后使用；
(7)将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物；
(8)将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；
(9)将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；
(10)将所述次级溶液进行萃取，得到萃取液；
(11)将所述萃取液进行反萃，得到反萃液；
(12)将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
作为优选，步骤(1)中硅藻土研磨粒度为40～50目，用去离子水洗涤3次，干燥温度为40℃。
作为优选，步骤(2)中在盐酸中浸泡2～3小时，所述过滤为抽滤，干燥温度为35℃，干燥时间为2～3小时。
作为优选，步骤(3)中所述废水的铅含量为800～900mg/L。
作为优选，步骤(4)中调节pH值到4～5。
作为优选，步骤(5)中搅拌时间为3～5小时，给搅拌池加温温度为40～50℃。
作为优选，步骤(6)中所述振荡在常温振荡器中完成，振荡时间为1～2小时。
作为进一步优选，步骤(6)中所述过滤为抽滤。
作为优选，步骤(10)中萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。
作为优选，步骤(11)中反萃剂为稀硫酸。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明工艺简单，反应条件容易达到，反应也易控制，处理废水量大；本发明采用多孔的硅藻土来处理污染物，其效果好、来源广、成本低，且在处理废水时不会带来新的污染物，硅藻土经过前期的酸化预处理，偏酸性的溶液环境下对废水中铅处理效率较高，还可以重复利用，这样大大降低了成本；本发明在萃取前，需要结晶并焙烧，可把一些易燃杂质处理掉，然后采用萃取来进一步提高铅的含量，再用电解的方式，将铅还原出来，最终金属铅的纯度较高；本发明工艺流程绿色环保，能耗小，易于实现工业化规模生产。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
将硅藻土进行研磨，磨至粒度为40～50目，然后进行去离子水洗涤3次，再在温度为40℃下干燥，得到初级硅藻土粉粒。将所述粉粒用盐酸进行浸泡2小时，然后通过抽滤方式过滤，再在温度为35℃下干燥2小时，得到次级硅藻土粉粒。将铅含量为800mg/L的含铅废水放入搅拌池中，向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH＝4，再向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行3小时，并对搅拌池进行加热，加热温度为40℃。然后将废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并再常温振荡器中振荡1小时，再通过抽滤的方式过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回进行酸化预处理后使用。将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物，将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；将所述次级溶液进行萃取，萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯，得到萃取液；将所述萃取液进行反萃，反萃剂为稀硫酸，得到反萃液；将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
实施例2：
将硅藻土进行研磨，磨至粒度为40～50目，然后进行去离子水洗涤3次，再在温度为40℃下干燥，得到初级硅藻土粉粒。将所述粉粒用盐酸进行浸泡2.5小时，然后通过抽滤方式过滤，再在温度为35℃下干燥2.5小时，得到次级硅藻土粉粒。将铅含量为850mg/L的含铅废水放入搅拌池中，向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH＝4.5，再向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行4小时，并对搅拌池进行加热，加热温度为45℃。然后将废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并再常温振荡器中振荡1.5小时，再通过抽滤的方式过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回进行酸化预处理后使用。将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物，将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；将所述次级溶液进行萃取，萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯，得到萃取液；将所述萃取液进行反萃，反萃剂为稀硫酸，得到反萃液；将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
实施例3：
将硅藻土进行研磨，磨至粒度为40～50目，然后进行去离子水洗涤3次，再在温度为40℃下干燥，得到初级硅藻土粉粒。将所述粉粒用盐酸进行浸泡3小时，然后通过抽滤方式过滤，再在温度为35℃下干燥3小时，得到次级硅藻土粉粒。将铅含量为900mg/L的含铅废水放入搅拌池中，向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH＝5，再向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行5小时，并对搅拌池进行加热，加热温度为50℃。然后将废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并再常温振荡器中振荡2小时，再通过抽滤的方式过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回进行酸化预处理后使用。将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物，将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；将所述次级溶液进行萃取，萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯，得到萃取液；将所述萃取液进行反萃，反萃剂为稀硫酸，得到反萃液；将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
实施例4：
将硅藻土进行研磨，磨至粒度为40～50目，然后进行去离子水洗涤3次，再在温度为40℃下干燥，得到初级硅藻土粉粒。将所述粉粒用盐酸进行浸泡3小时，然后通过抽滤方式过滤，再在温度为35℃下干燥2小时，得到次级硅藻土粉粒。将铅含量为880mg/L的含铅废水放入搅拌池中，向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH＝4，再向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行4小时，并对搅拌池进行加热，加热温度为46℃。然后将废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并再常温振荡器中振荡2小时，再通过抽滤的方式过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回进行酸化预处理后使用。将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物，将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；将所述次级溶液进行萃取，萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯，得到萃取液；将所述萃取液进行反萃，反萃剂为稀硫酸，得到反萃液；将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
实施例5：
将硅藻土进行研磨，磨至粒度为40～50目，然后进行去离子水洗涤3次，再在温度为40℃下干燥，得到初级硅藻土粉粒。将所述粉粒用盐酸进行浸泡2小时，然后通过抽滤方式过滤，再在温度为35℃下干燥2小时，得到次级硅藻土粉粒。将铅含量为840mg/L的含铅废水放入搅拌池中，向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH＝4，再向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行4小时，并对搅拌池进行加热，加热温度为42℃。然后将废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并再常温振荡器中振荡1小时，再通过抽滤的方式过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回进行酸化预处理后使用。将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物，将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；将所述次级溶液进行萃取，萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯，得到萃取液；将所述萃取液进行反萃，反萃剂为稀硫酸，得到反萃液；将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
在本发明中，研磨后的硅藻土在酸化下浸泡，在酸性条件下更容易处理铅，蒸发结晶后的焙烧有益于处理掉易燃杂质，提纯铅。本发明工艺流程绿色环保，能耗小，易于实现工业化规模生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多孔矿物处理含铅废水的方法，包括以下步骤：
(1)将硅藻土进行研磨，然后进行去离子水洗涤、干燥，得到初级硅藻土粉粒；
(2)将所述粉粒用盐酸进行浸泡，然后过滤、干燥，得到次级硅藻土粉粒；
(3)将含铅废水放入搅拌池中；
(4)向所述搅拌池中加入盐酸进行调节pH值；
(5)向搅拌池中加入所述次级硅藻土粉粒，并用电动搅拌机进行搅拌，搅拌进行一段时间，并对搅拌池进行加热；
(6)将步骤(5)中的废水进行过滤，将过滤得到硅藻土粉粒放入稀盐酸溶液中，并振荡一段时间，再过滤，得到初级溶液，硅藻土粉粒再返回步骤(2)中处理后使用；
(7)将所述初级溶液进行蒸发结晶，得到结晶物；
(8)将所述结晶物进行焙烧，得到焙烧固体产物；
(9)将所述焙烧固体产物溶于硫酸，得到次级溶液；
(10)将所述次级溶液进行萃取，得到萃取液；
(11)将所述萃取液进行反萃，得到反萃液；
(12)将所述反萃液进行电解，得到金属铅。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤(1)中硅藻土研磨粒度为40～50目，用去离子水洗涤3次，干燥温度为40℃。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中在盐酸中浸泡2～3小时，所述过滤为抽滤，干燥温度为35℃，干燥时间为2～3小时。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤(3)中所述废水的铅含量为800～900mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，步骤(4)中调节pH值到4～5。
6.根据权利要求1所述的方法，步骤(5)中搅拌时间为3～5小时，给搅拌池加温温度为40～50℃。
7.根据权利要求1所述的方法，步骤(6)中所述振荡在常温振荡器中完成，振荡时间为1～2小时。
8.根据权利要求1所述的方法，步骤(6)中所述过滤为抽滤。
9.根据权利要求1所述的方法，步骤(10)中萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。
10.根据权利要求1所述的方法，步骤(11)中反萃剂为稀硫酸。
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