CN112058213A - 一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法 - Google Patents
一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112058213A CN112058213A CN202010986649.0A CN202010986649A CN112058213A CN 112058213 A CN112058213 A CN 112058213A CN 202010986649 A CN202010986649 A CN 202010986649A CN 112058213 A CN112058213 A CN 112058213A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrolytic manganese
- manganese slag
- wastewater
- heavy metal
- slag powder
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 45
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028813 Nausea Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 206010006451 bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008693 nausea Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 231100001234 toxic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
- B01J2220/4875—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being a waste, residue or of undefined composition
- B01J2220/4887—Residues, wastes, e.g. garbage, municipal or industrial sludges, compost, animal manure; fly-ashes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
Abstract
本发明公开了一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法，属于重金属水体处理领域；该方法是将电解锰渣在80～150℃下干燥24～48h，粉磨2～4h后，过80～180目筛制得电解锰渣粉末，然后将电解锰渣粉末放在废水中吸附废水中的重金属Cr（Ⅵ）；本发明方法制得的电解锰渣粉末的吸附时间较短且吸附率高，吸附过程稳定、工艺成本低、吸附效果好，为重金属Cr（Ⅵ）的污染治理提供了新思路，能够有效再利用工业废渣，提高电解锰渣的综合利用率。
Description
技术领域
本发明涉及固体废物二次利用和废水处理技术领域，尤其涉及一种利用电解锰渣粉末吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法。
背景技术
随着铬在油漆行业、纺织印染、皮革、金属加工以及电镀等工业中的广泛应用，废水中的Cr（Ⅵ）污染日益严重。人体吸入Cr（Ⅵ）会导致支气管炎和哮喘，进而刺激和腐蚀消化道，引起恶心、呕吐、肾脏损害，严重时会导致癌症，Cr（Ⅵ）已被美国环境保护局列为A类有毒污染物。Cr（Ⅵ）对人体有严重的危害，因此如何有效处理废水中的Cr（Ⅵ）是近年来的研究热点。废水中Cr（Ⅵ）的处理方法有很多，如化学沉淀法、离子交换法、氧化还原法和吸附法等。吸附法具有操作简便和效率高等优点。
传统的吸附剂价格昂贵，寿命短，所以需要开发一些廉价高效的吸附剂。由于电解锰渣粉末比表面积大，化学性质稳定，使得其具备开发廉价高效型吸附剂的潜质。利用电解锰渣粉末吸附Cr（Ⅵ），不仅提供了一种低廉高效的吸附剂制备方法，同时可以解决电解锰渣大量堆放占用土地资源的问题，为电解锰渣的资源化利用提供了一种新的思路。
发明内容
为了解决现有吸附剂价格昂贵、重金属Cr（Ⅵ）废水处理难度大的技术问题，本发明提供了一种操作简单易行、工艺成本低、对重金属Cr（Ⅵ）吸附效果好的利用电解锰渣粉末吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法；此方法不仅大大降低处理废水中Cr（Ⅵ）的吸附剂成本，同时可以解决电解锰渣大量堆放占用土地资源的问题，为电解锰渣的资源化利用提供了一种新的思路，具有一定的环保和经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
将电解锰渣放在温度80～150℃的电热恒温干燥箱中干燥24～48h，再利用滚筒式球磨机粉磨2～4h，最后过80～180目筛制得电解锰渣粉末，然后将电解锰渣粉末放在废水中吸附废水中的重金属Cr（Ⅵ）。
所述电解锰渣主要成分为SiO2 37.07wt%、SO3 32.58wt%、CaO 15.47wt%。
所述电解锰渣粉末在pH为1～5、25～55℃下处理废水，处理时间10～90min。
本发明的有益效果：
本发明利用电解锰渣粉末吸附重金属Cr（Ⅵ），操作简单易行、工艺成本低、对重金属Cr（Ⅵ）吸附效果好；本发明不仅大大降低吸附废水中Cr（Ⅵ）的吸附剂成本，同时可以解决电解锰渣大量堆放占用土地资源的问题，为电解锰渣的资源化利用提供了一种新的思路，具有一定的环保和经济效益。
附图说明
图1是电解锰渣粉末的SEM图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：电解锰渣粉末制备
本试验采用的电解锰渣取自广西某镍业责任有限公司，将电解锰渣在90℃的电热恒温干燥箱（型号101-3B,上海胜科仪器设备有限公司）中干燥48h，再利用滚筒式球磨机（型号LZMQ460×600，上海世邦机器有限公司）粉磨4h，最后过100目筛制得电解锰渣粉末；采用电子扫描SEM（型号Quanta200，上海泰斯肯贸易有限责任公司），观察电解锰渣粉末的结构，见图1，由图1可见，电解锰渣粉末为棱角分明的碎屑状形貌，碎屑之间空隙明显，比表面积较大。
实施例2：不同pH对电解锰渣粉末吸附重金属Cr（Ⅵ）的影响
处理50mL、100mg/L的含Cr（Ⅵ）溶液时，用1mol/L盐酸溶液和1mol/L氢氧化钠溶液调节溶液初始pH值分别为1、3、5、7，随后分别加入1g电解锰渣粉末（实施例1所制备），设置水平恒温振荡器（型号SHA-B，江苏华容仪器制造有限公司）的参数为25℃、120r/min，振荡60min后，静置30min并采用注射器吸取上层清液，测定溶液中的Cr（Ⅵ）含量，并计算电解锰渣粉末对溶液中Cr（Ⅵ）的吸附率，结果如表1所示；由表1可知，不同pH条件下电解锰渣粉末吸附溶液中Cr（Ⅵ）的效果不同，随pH的增加，电解锰渣粉末吸附溶液中Cr（Ⅵ）的效果呈持续降低的趋势；当pH为1时，电解锰渣粉末吸附溶液中Cr（Ⅵ）的吸附率最高可达到99.39%；
表1不同pH条件下电解锰渣粉末吸附溶液中Cr(Ⅵ)的效果
实施例3：不同吸附时间对电解锰渣粉末吸附重金属Cr（Ⅵ）的影响
处理50mL、100mg/L的Cr（Ⅵ）溶液时，用1mol/L盐酸溶液调节其初始pH值为1，随后加入1g电解锰渣粉末（实施例1所制备），设置水平恒温振荡器（型号SHA-B，江苏华容仪器制造有限公司）的参数为25℃、120r/min，分别振荡10min、30min、60min、90min后，静置30min并采用注射器吸取上层清液，测定溶液中的Cr（Ⅵ）含量，并计算电解锰渣粉末对溶液中Cr（Ⅵ）的吸附率；结果如表2所示；由表2可知，不同吸附时间下电解锰渣粉末吸附溶液中Cr（Ⅵ）的效果不同。随吸附时间的增加，电解锰渣粉末吸附溶液中Cr（Ⅵ）的效果呈持续增加的趋势；当吸附时间为90min时，电解锰渣粉末吸附溶液中Cr（Ⅵ）的吸附率最高可达到99.55%；
表2不同吸附时间下电解锰渣粉末吸附溶液中Cr(Ⅵ)的效果
实施例4：不同吸附温度对电解锰渣粉末吸附重金属Cr(Ⅵ)的影响
在50mL、100mg/L、pH=1的待处理Cr(Ⅵ)溶液中加入1g电解锰渣粉末（实施例1所制备），设置水平恒温振荡器（型号SHA-B，江苏华容仪器制造有限公司）的温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃，在120r/min下振荡60min后，静置30min并采用注射器吸取上层清液，测定溶液中的Cr(Ⅵ)含量，并计算电解锰渣粉末对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附率，结果如表3所示，由表3可知，不同吸附温度下电解锰渣粉末吸附溶液中Cr(Ⅵ)的效果不同；随吸附温度的增加，电解锰渣粉末吸附溶液中Cr(Ⅵ)的效果呈持续增大的趋势；当吸附温度为55℃时，电解锰渣粉末吸附溶液中Cr(Ⅵ)的吸附率最高可达到99.66%；
表3不同吸附温度下电解锰渣粉末吸附溶液中Cr(Ⅵ)的效果
综上，建议在pH为1，吸附时间为90min，吸附温度为55℃的条件下，利用电解锰渣粉末吸附溶液中的Cr(Ⅵ)，可使吸附率高达99.6%以上。
上述实施例中，电解锰渣粉末对Cr(Ⅵ)的吸附率R，由以下公式计算得到：
式中：
和
分别表示Cr(Ⅵ)溶液的初始浓度和t时刻Cr(Ⅵ)溶液的剩余浓度，mg/L；
必须强调指出的是，上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明而做的举例，而并非对实施方式的完全限定。所属领域的普通技术人员在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变动，这里无法也无需对所有的实施方式给出实施例，但由此所引申出的显而易见的变动仍处于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法，其特征在于：将电解锰渣在80～150℃下干燥24～48h，粉磨2～4h后，过80～180目筛制得电解锰渣粉末，然后将电解锰渣粉末放在废水中吸附废水中的重金属Cr（Ⅵ）。
2.根据权利要求1所述的吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法，其特征在于：电解锰渣粉末在pH为1-5、25-55℃下处理废水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010986649.0A CN112058213A (zh) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | 一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010986649.0A CN112058213A (zh) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | 一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112058213A true CN112058213A (zh) | 2020-12-11 |
Family
ID=73681820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010986649.0A Pending CN112058213A (zh) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | 一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112058213A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112456888A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-09 | 重庆大学 | 一种电解锰渣资源化处理方法 |
| CN116375383A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-07-04 | 贵州大学 | 一种电解锰渣制备水泥外加剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109759033A (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种利用锰渣制备陶粒吸附材料的方法 |
| CN109759004A (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种利用锰渣制备吸附材料的方法 |
| WO2019159171A1 (en) * | 2018-02-16 | 2019-08-22 | Dotz Nano Ltd | Pattern and/or spectra reader and uses thereof |
-
2020
- 2020-09-18 CN CN202010986649.0A patent/CN112058213A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109759033A (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种利用锰渣制备陶粒吸附材料的方法 |
| CN109759004A (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种利用锰渣制备吸附材料的方法 |
| WO2019159171A1 (en) * | 2018-02-16 | 2019-08-22 | Dotz Nano Ltd | Pattern and/or spectra reader and uses thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 林亮等: "镍渣表面理化特性及对Pb2+与Cu2+的吸附研究", 《福州大学学报（自然科学版）》 * |
| 陶长元: "《电解锰节能减排理论与工程应用》", 30 November 2018, 重庆大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112456888A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-09 | 重庆大学 | 一种电解锰渣资源化处理方法 |
| CN116375383A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-07-04 | 贵州大学 | 一种电解锰渣制备水泥外加剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112058213A (zh) | 一种吸附废水中重金属Cr（Ⅵ）的方法 | |
| CN101797496A (zh) | 基于斜发沸石的无机-有机复合型吸附剂制备方法及其去除工业废水中Cr(Ⅵ)的应用 | |
| CN111575011B (zh) | 一种重金属污染土壤复合修复药剂及应用方法 | |
| CN108585101B (zh) | 一种重金属污水处理用无机材料杂化的多孔生物质微球的回收方法 | |
| CN104959112A (zh) | 一种改性造纸污泥吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN110801814A (zh) | 一种磁性氨基核桃壳生物炭新型吸附剂的制备方法 | |
| CN110452703A (zh) | 一种重金属常温固化剂及使用其固化重金属污染物中重金属的方法 | |
| CN111450805A (zh) | 一种壳聚糖基铅离子印迹吸附剂及其制备方法 | |
| CN106167304A (zh) | 一种重金属污染水体处理药剂及处理方法 | |
| CN109985899B (zh) | 一种重金属污染的土壤治理方法 | |
| CN111054297A (zh) | 铁酸锰/多孔石墨相氮化碳的制备及处理低浓度含铀废水的方法 | |
| CN102531137B (zh) | 一种硫化物重金属捕集剂及其制备方法 | |
| CN110064378B (zh) | 一种高吸附性能磁性壳聚糖碳球及其制备方法和应用 | |
| CN109126723B (zh) | 一种含羟基的粉煤灰基吸附材料的制备方法及其应用于镍污染治理 | |
| CN112058212A (zh) | 一种利用镍铁渣粉末吸附重金属的方法 | |
| CN114713184B (zh) | 一种用于去除水体镉离子的重金属吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN116328728A (zh) | 一种制备磁性生物炭的方法 | |
| CN113319290B (zh) | 一种铁锌双金属纳米复合材料及其应用 | |
| CN106179241B (zh) | 一种处理废水中重金属的螯合剂的制备方法 | |
| CN110975798B (zh) | 一种FeO(OH)-硅藻土复合吸附剂的制备方法及应用和再生方法 | |
| CN107376881A (zh) | 一种用于处理电厂废水的粉煤灰的改性及使用方法 | |
| CN106807327A (zh) | 一种用于冶金球团锌离子杀菌的负载纳米铁膨润土吸附剂及其制备方法 | |
| CN102531138A (zh) | 一种硫化物重金属捕集剂及其制备方法 | |
| CN112058234A (zh) | 一种利用硅烷化镍铁渣粉末吸附重金属的方法 | |
| CN115518624B (zh) | 一种含有zif结构的煤炭废弃物吸附凝胶球及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201211 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |