CN109317085A - 一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法 - Google Patents

一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法 Download PDF

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Abstract

一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法，属于铜炉渣综合利用类技术领域。将冷却后的铜闪速炉渣制成0.154 mm的微小颗粒，洗净、烘干后研磨至通过100目标准筛，即得吸附剂。再将吸附剂按照相应比例加入废水中振荡吸附，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开。本发明能吸附了绝大部分镉离子，具有较高的吸附效率，且吸附成本低。

Description

一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法
技术领域
本发明属于铜炉渣综合利用类技术领域，具体属于一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，重金属镉离子对环境的污染已经对人类的生命健康造成巨大危险。当前世界各国处理含重金属镉离子废水的方法主要有3种：第一种是借助微生物和植物的絮凝、积累、吸收等作用去除废水里的重金属镉离子；第二种是加入其它物质与废水中的重金属镉离子发生化学反应，从而达到去除的效果；第三种是使废水中的重金属镉离子或其化合物在保持原有化学形态下进行吸附和分离的处理方式。前两种处理方法成本较高，工艺较为复杂，第三种处理方法中所使用的吸附剂制作成本也较高。
铜闪速炉渣是铜冶炼过程中，经正常降温产生的废渣，经冷却后是一种具有很高活性的玻璃体材料，也是一种富含多孔微孔的硅酸盐材料，铜闪速炉渣中矿物组成绝大部分是铁橄榄石和铁尖晶石，其次为磁铁矿、硫化铜和金属铜，另外还有少量脉石。目前对铜闪速炉渣的综合利用有通过选别方法进行铜、铁等资源的回收利用，还能广泛作为其他产品的原材料，如应用于水泥制造业来代替铁粉作添加剂，用于生产硅酸盐水泥熟料，用作矿渣棉材料，用作彩色琉璃瓦及波形瓦材料等，尚未见到将铜闪速炉渣用于吸附重金属镉离子的报道。
发明内容
本发明的目的是针对上面所述缺陷，提供一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂，该吸附剂将铜闪速炉渣变废为宝，不仅减少了铜闪速炉渣的堆放对环境的污染，而且吸附成本低且吸附效率高。
本发明的另一目的是提供一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附方法。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂，其特征在于，依次由以下步骤制得：第一步，将冷却后的铜闪速炉渣经颚式破碎机破碎、球磨机磨矿制成0.154 mm的微小颗粒；第二步，用去离子水将微小颗粒洗净，并在100℃下烘干，然后研磨至100%通过100目标准筛，即得到铜闪速炉渣吸附剂。
一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附方法，其特征在于，依次采用如下步骤：第一步，将上述铜闪速炉渣吸附剂按照8-12 g吸附剂吸附每升废水的标准，称取相应比例的含吸附剂的重金属镉离子置于容器中；第二步，将容器置于振荡速率为120-180 r/min的恒温振荡器上振荡吸附50-70 min，保持吸附温度为25-30℃，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开。
本发明的技术效果是：通过测定废水中的镉离子浓度，发现废水中的镉离子浓度降低了98.21%，即说明铜闪速炉渣颗粒吸附了绝大部分镉离子，具有较高的吸附效率。本发明即减少了铜闪速炉渣的堆放对环境的污染，又用较为低廉的价格以废治废。与其它吸附剂及吸附方法相比较的技术指标如下表：
表1 指标对比表。
由表1可以看出，在吸附效率相差不大的情况下，铜闪速炉渣具有价格成本上的优势，本发明寻求一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法，具有一定的经济意义和社会效益。
具体实施方式
下面通过以下实施例，对本发明做进一步描述。
实施例1。
一种铜闪速炉渣吸附重金属的吸附剂，依次由以下步骤制得：第一步，将冷却后的铜闪速炉渣经破碎、磨矿等步骤制成0.154 mm的微小颗粒；第二步，用去离子水洗净，并在100℃下烘干，然后研磨至100%通过100目标准筛，即得到铜闪速炉渣吸附剂；第三步，按照10 g吸附剂吸附每升废水的标准，称取5 g吸附剂加入到装有0.5 L含重金属镉离子废水的容器中；第四步，将容器置于振荡速率为150 r/min的恒温振荡器上振荡吸附60 min，保持吸附温度为27℃，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开，通过测定废水中的镉离子浓度，发现废水中的镉离子浓度降低了98.21%，即说明镉离子绝大部分吸附在铜闪速炉渣颗粒上，具有较高的吸附效率。
实施例2。
一种铜闪速炉渣吸附重金属的吸附剂，依次由以下步骤制得：第一步，将冷却后的铜闪速炉渣经破碎、磨矿等步骤制成0.154 mm的微小颗粒；第二步，用去离子水洗净，并在100℃下烘干，然后研磨至100%通过100目标准筛，即得到铜闪速炉渣吸附剂；第三步，按照8g吸附剂吸附每升废水的标准，称取4 g吸附剂加入到装有0.5 L含重金属镉离子废水的容器中；第四步，将容器置于振荡速率为120 r/min的恒温振荡器上振荡吸附50 min，保持吸附温度为25℃，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开，通过测定废水中的镉离子浓度，发现废水中的镉离子浓度降低了98.13%，即说明镉离子绝大部分吸附在铜闪速炉渣颗粒上，具有较高的吸附效率。
实施例3。
一种铜闪速炉渣吸附重金属的吸附剂，依次由以下步骤制得：第一步，将冷却后的铜闪速炉渣经破碎、磨矿等步骤制成0.154 mm的微小颗粒；第二步，用去离子水洗净，并在100℃下烘干，然后研磨至100%通过100目标准筛，即得到铜闪速炉渣吸附剂；第三步，按照12 g吸附剂吸附每升废水的标准，称取6 g吸附剂加入到装有0.5 L含重金属镉离子废水的容器中；第四步，将容器置于振荡速率为180 r/min的恒温振荡器上振荡吸附70 min，保持吸附温度为30℃，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开，通过测定废水中的镉离子浓度，发现废水中的镉离子浓度降低了98.37%，即说明镉离子绝大部分吸附在铜闪速炉渣颗粒上，具有较高的吸附效率。

Claims (3)

1.一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂，其特征在于，依次由以下步骤制得：第一步，将冷却后的铜闪速炉渣经颚式破碎机破碎、球磨机磨矿制成0.154 mm的微小颗粒；第二步，用去离子水将微小颗粒洗净，并在100℃下烘干，然后研磨至100%通过100目标准筛，即得到铜闪速炉渣吸附剂。
2.一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附方法，其特征在于，依次采用如下步骤：第一步，将上述铜闪速炉渣吸附剂按照8-12 g吸附剂吸附每升废水的标准，称取相应比例的含吸附剂的重金属镉离子置于容器中；第二步，将容器置于恒温振荡器上振荡吸附，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开。
3.根据权利要求2所述的一种铜闪速炉渣吸附重金属镉离子的吸附方法，其特征在于：所述步骤二中恒温荡器的振荡速率为120-180 r/min，振荡时间为50-70 min，保持吸附温度为25-30℃。
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