CN112079414A - 一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明采用无水乙醇、盐酸或氢氧化钠溶液浸泡处理强碱阴离子树脂得到预处理树脂，将预处理树脂和CoNO3加入到去离子水中反应得到强碱阴离子树脂负载钴；将强碱阴离子树脂负载钴加入到含砷溶液中，在搅拌条件下反应24~48h，固液分离得到富砷渣和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理。本发明方法利用强碱阴离子树脂负载钴去除砷，工艺简单，除砷效果显著，具有广阔的前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，属于重金属污染治理技术领域。
背景技术
污酸是在有色金属冶炼的制酸工艺流程中，经电收尘后的熔炉炉、转炉烟气，经过洗涤，产生酸性废水，污酸含有高浓度的砷还有其他重金属离子，属于危险废弃物，需经处理符合要求后才可以排放或储存。
目前，含砷溶液的处理方法主要有化学沉淀法；但是此方法除砷后会产生大量的含砷废渣，且砷在废渣中极其不稳定，容易对土壤和河流造成严重的污染，导致二次污染，并且除砷率有限。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，本发明利用强碱阴离子树脂负载钴除砷，不仅除砷效果显著，并且工艺操作简单、生产成本低具有较广阔的市场前景。
一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，具体步骤如下：
（1）依次采用无水乙醇、盐酸和氢氧化钠溶液浸泡处理强碱阴离子树脂得到预处理树脂；
（2）将步骤（1）预处理树脂和CoNO3加入到去离子水中，在温度为25~35℃条件下反应1~48h得到强碱阴离子树脂负载钴；
（3）将强碱阴离子树脂负载钴加入到含砷溶液中，在搅拌条件下反应24~48h，固液分离得到富砷渣和滤液，滤液进行深度除砷处理。
所述步骤（1）浸泡温度为25~45℃。
所述步骤（1）盐酸质量浓度为5~10%，氢氧化钠溶液质量浓度为5~10%。
进一步的，所述步骤（1）无水乙醇浸泡时间为4~12h，盐酸浸泡时间为4~8h，氢氧化钠溶液浸泡时间为4~8h。
所述步骤（2）预处理树脂和CoNO3的质量比为1:1~3。
所述步骤（3）含砷溶液中砷浓度为50~80mg/L。
优选的，所述步骤（3）搅拌反应150~180 r/min。
强碱阴离子树脂负载钴除砷的原理：强碱阴离子树脂含有丰富的季铵基团，钴对砷离子具有较强的亲和力，强碱阴离子树脂负载钴能够协同吸附水中的砷离子，大幅提升除砷能力。
本发明的有益效果是：
（1）本发明利用强碱阴离子树脂负载钴除砷，不仅除砷效果显著，并且工艺操作简单、生产成本低具有较广阔的市场前景；
（2）本发明强碱阴离子树脂负载钴去除砷之后经氢氧化钠处理后便可重复利用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：本实例含砷溶液中离子含量如表1所示，
表1 含砷溶液
一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，具体步骤如下：
（1）依次采用无水乙醇、盐酸和氢氧化钠溶液浸泡处理强碱阴离子树脂得到预处理树脂；其中盐酸质量浓度为5%，氢氧化钠溶液质量浓度为5%，无水乙醇浸泡时间为4h，盐酸浸泡时间为4h，氢氧化钠溶液浸泡时间为4h；
（2）将步骤（1）预处理树脂和CoNO3加入到去离子水中，在温度为25℃条件下反应1h得到强碱阴离子树脂负载钴；其中预处理树脂和CoNO3的质量比为1:1，预处理树脂与去离子水的固液比g:mL为1:20；
（3）将强碱阴离子树脂负载钴加入到含砷溶液中，在搅拌条件下反应24h，固液分离得到富砷渣和滤液，滤液进行深度除砷处理；其中强碱阴离子树脂负载钴与含砷溶液的固液比g:mL为1:100 ，搅拌速率为150r/min，滤液采用ICP法测定滤液中金属离子的浓度（见表2），
表2 滤液的成分
由表2可以看出，砷离子浓度从50mg/L（初始浓度）降到了0.2mg/L，除砷率达到99.6%。
实施例2：本实例含砷溶液中离子含量如表3所示，
表3 含砷溶液
一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，具体步骤如下：
（1）依次采用无水乙醇、盐酸和氢氧化钠溶液浸泡处理强碱阴离子树脂得到预处理树脂；其中盐酸质量浓度为8%，氢氧化钠溶液质量浓度为8%，无水乙醇浸泡时间为8h，盐酸浸泡时间为6h，氢氧化钠溶液浸泡时间为6h；
（2）将步骤（1）预处理树脂和CoNO3加入到去离子水中，在温度为30℃条件下反应24h得到强碱阴离子树脂负载钴；其中预处理树脂和CoNO3的质量比为1:2，预处理树脂与去离子水的固液比g:mL为1:30；
（3）将强碱阴离子树脂负载钴加入到含砷溶液中，在搅拌条件下反应36h，固液分离得到富砷渣和滤液，滤液进行深度除砷处理；其中强碱阴离子树脂负载钴与含砷溶液的固液比g:mL为1:80 ，搅拌速率为165r/min，滤液采用ICP法测定滤液中金属离子的浓度（见表4），
表4滤液的成分
由表4可以看出，砷离子浓度从65mg/L（初始浓度）降到了0.3mg/L，除砷率达到99.5%。
实施例3：本实例含砷溶液中离子含量如表5所示，
表5 含砷溶液
一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，具体步骤如下：
（1）依次采用无水乙醇、盐酸和氢氧化钠溶液浸泡处理强碱阴离子树脂得到预处理树脂；其中盐酸质量浓度为10%，氢氧化钠溶液质量浓度为10%，无水乙醇浸泡时间为12h，盐酸浸泡时间为8h，氢氧化钠溶液浸泡时间为8h；
（2）将步骤（1）预处理树脂和CoNO3加入到去离子水中，在温度为35℃条件下反应48h得到强碱阴离子树脂负载钴；其中预处理树脂和CoNO3的质量比为1:3，预处理树脂与去离子水的固液比g:mL为1:40；
（3）将强碱阴离子树脂负载钴加入到含砷溶液中，在搅拌条件下反应48h，固液分离得到富砷渣和滤液，滤液进行深度除砷处理；其中强碱阴离子树脂负载钴与含砷溶液的固液比g:mL为1:50，搅拌速率为180r/min，滤液采用ICP法测定滤液中金属离子的浓度（见表6），
表6 滤液的成分
由表6可以看出，砷离子浓度从80mg/L（初始浓度）降到了0.4mg/L，除砷率达到99.5%。
上面对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）依次采用无水乙醇、盐酸和氢氧化钠溶液浸泡处理强碱阴离子树脂得到预处理树脂；
（2）将步骤（1）预处理树脂和CoNO3加入到去离子水中，在温度为25~35℃条件下反应1~48h得到强碱阴离子树脂负载钴；
（3）将强碱阴离子树脂负载钴加入到含砷溶液中，在搅拌条件下反应24~48h，固液分离得到富砷渣和滤液，滤液进行深度除砷处理。
2.根据权利要求1所述强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，其特征在于：步骤（1）浸泡温度为25~45℃。
3.根据权利要求1所述强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，其特征在于：步骤（1）盐酸质量浓度为5~10%，氢氧化钠溶液质量浓度为5~10%。
4.根据权利要求3所述强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，其特征在于：步骤（1）无水乙醇浸泡时间为4~12h，盐酸浸泡时间为4~8h，氢氧化钠溶液浸泡时间为4~8h。
5.根据权利要求1所述强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，其特征在于：步骤（2）预处理树脂和CoNO3的质量比为1:1~3。
6.根据权利要求1所述强碱阴离子树脂负载钴处理含砷溶液中砷的方法，其特征在于：步骤（3）含砷溶液中砷浓度为50~80mg/L。
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