CN115504597B - 一种硫铁矿污酸的除铊工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种硫铁矿污酸的除铊工艺；本发明中采用中和、还原、沉淀、絮凝沉降及吸附相结合的方式对硫铁矿污酸进行脱铊处理，通过对硫铁矿污酸进行多种工序的配合处理，能将其中的铊及其他重金属离子进行有效地脱除，且脱除率较高，处理后的废水符合排放标准，减小了硫铁矿污酸对环境的污染，保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种硫铁矿污酸的除铊工艺。
背景技术
铊对人体的毒性超过了铅和汞，近似于砷。铊是人体非必需微量元素，可以通过饮水、食物、呼吸而进入人体并富集起来，铊的化合物具有诱变性、致癌性和致畸性，导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。超标的含铊污水严重危害人类健康、恶化水质、危害水产资源及影响动植物生存。我国正处于矿产资源高速消耗的阶段，含铊工业废物也越来越多，进一步加剧了水体污染。
国内外公开报道含铊废水治理技术主要有沉淀法、吸附法、离子交换法、膜法、生物法、电化学分离法等。但是仅仅通过单一的治理方法很难对废水中的铊及其他重金属离子进行有效地脱除，即脱除效率较低。处理后的废水中的重金属离子含量超标，达不到排放标准。
因此，本发明提供一种硫铁矿污酸的除铊工艺，用于解决上述所提出的相关技术问题！
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫铁矿污酸的除铊工艺，本发明中采用中和、还原、沉淀、絮凝沉降及吸附相结合的方式对硫铁矿污酸进行脱铊处理，通过对硫铁矿污酸进行多种工序的配合处理，能将其中的铊及其他重金属离子进行有效地脱除，且脱除率较高，处理后的废水符合排放标准，减小了硫铁矿污酸对环境的污染，保护了环境。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硫铁矿污酸的除铊工艺，包括以下步骤：
S1、向硫铁矿污酸中加入适量的pH中和剂将其pH调节至5～6，然后对其进行过滤处理；
S2，按2.0～4.0mL/L的用量比，向S1所得的滤液中加入质量浓度为8～ 12％的还原剂，还原处理时间为2～3h；
S3，分别向还原处理后所得废液中加入适量的亚硝酸钴钠及硫化剂，反应时间为2～4h；然后向废液中加入适量的浓度为10～20wt％的石灰乳将其 pH调节至7.3～8.8；其中，按S2-计所述硫化剂的用量为3.5～10.5mg/L，所述亚硝酸钴钠的用量比为2～7mg/L；
S4、按0.02～0.05g/L的用量比，向S3处理后的废水中加入适量的絮凝剂，混合分散均匀后对废水进行絮凝沉降处理2～4h；
S5、将絮凝沉降处理后的废水输送至重力沉降器中进行固液分离，沉降器出水进入装有吸附剂的吸附柱，吸附柱出水经过滤器过滤处理，出水达标后即可排放。
更进一步地，所述pH中和剂选用石灰乳，且所述石灰乳的浓度为10～ 20wt％。
更进一步地，所述还原剂为亚铁盐、亚硫酸盐中的任意一种。
更进一步地，所述硫化剂为硫化钠、硫化钾、硫氢化钠或硫化氨中的任意一种。
更进一步地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的任意一种。
更进一步地，所述吸附剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、初步改性吸附基材的制备；
分别向乙醇中投入质量为其6～10％的吸附基材及3～5％的二氯化锰，混合搅拌30～40min后分别向其中加入体积为乙醇0.7～1倍的三缩四乙二胺及体积为乙醇0.5～0.7倍、浓度为8～12wt％的有机硫TMT-15水溶液，混合搅拌均匀后向所得混合液中加入与三缩四乙二胺等体积且浓度为10～15％的氨水；而后再向其中加入体积为氨水60～70％、浓度为12～18％的的硫代-SMCC 钠盐水溶液，并于110～130℃的条件下保温反应9～12h，待反应完毕后，对所得的生成物组分进行过滤，所得滤料分别用去离子水及无水乙醇洗涤3～4次后，再于65～75℃的条件对其进行真空干燥处理15～25h，所得记作初步改性吸附基材；
步骤二、吸附剂的制备；
将初步改性吸附基材均匀分散在质量为其5～8倍的乙醇中，然后向乙醇中加入质量为初步改性吸附基材60～90％的3-氯丙基三乙氧基硅烷；混合搅拌均匀后于80～85℃的条件下回流反应8～12h；待反应完毕后，依次对所得生成物组分进行离心分离、乙醇洗涤及干燥处理；将干燥完毕后所得的固体物料分散在质量为其7～12倍的水中，然后向其中加入质量为初步改性吸附基材1.5～2.5倍的聚乙烯亚胺，混合搅拌均匀后于93～95℃的条件下回流反应10～14h；待反应完毕后，先对所得生成物组分进行离心分离，然后依次对其进行乙醇洗涤及干燥处理，最终所得即为吸附剂成品。
更进一步地，所述吸附基材的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、将基体材料超声分散在质量为其5～12倍的去离子水中，再先后将质量为去离子水25～40％的海藻酸钠、15～38％的羧甲基壳聚糖、10～25％的聚乙烯醇及8～18％的聚乙烯基吡咯烷酮溶解于基体材料的水相分散液中；经超声分散、脱泡处理后将所得的混合液通过高压静电纺丝工艺制备成直径为 180～450nm的纤维材料，控制纺丝时间调控纳米纤维膜的厚度为50～300μ m；
Ⅱ、将所得的纳米纤维膜浸渍在质量为其5～8倍、浓度为10～25％的硝酸钙水溶液中，并于30～40℃的温度下保温反应15～30h；待反应完毕，用去离子水冲洗2～3次后，再依次经冷冻干燥处理及去离子水浸泡处理20～ 30h，最终所得即为吸附基材。
更进一步地，所述基体材料的制备方法包括以下步骤：
ⅰ、向浓度为0.005～0.01g/mL的丙烯酸水溶液中加入质量为丙烯酸1.5～ 2.5倍的壳聚糖，混合分散均匀后，将其温度升至70～80℃；然后向所得混合组分中投入质量为壳聚糖15～25％的过硫酸钠，保温反应至反应液变为白色乳液时，将所得生成物组分自然冷却至室温，然后向其中加入体积为丙烯酸水溶液0.3～0.6％的戊二醛，继续反应8～12h后，将所得壳聚糖乳液保存、备用；
ⅱ、向所得壳聚糖乳液与浓度为2M的氨水等体积混合，静置40～50h，然后向其中缓慢滴加与壳聚糖乳液等体积、体积浓度为20～25％的硅酸四乙酯的乙醇溶液，室温搅拌反应20～30h；待反应完毕后，将生成物组分于40～ 50℃的条件下静置处理20～30h，然后再依次经过滤及离心处理后，所得即为基体材料成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中以丙烯酸、壳聚糖、过硫酸钠、戊二醛及硅酸四乙酯等为原料，制备出一种以壳聚糖为核、纳米二氧化硅为壳的基体材料。然后以基体材料、海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮及硝酸钙水溶液为原料，通过高压静电纺丝工艺制备出比表面积丰富的多孔纤维吸附材料，所制备的多孔纤维吸附材料由于含有核-壳结构的基体材料，在配合其本身的多孔结构，有效地提高了其吸附性能，使得多孔纤维吸附材料吸附重金属离子的性能得到大幅度地改善及提升。
而后，将多孔纤维吸附材料为原料浸泡在含有二氯化锰、三缩四乙二胺、有机硫TMT-15的混合液，并向其中加入适量的氨水，使得氨水于二氯化锰发生化学反应，最终在多孔纤维吸附材料的表面及其孔壁处沉积了相当丰富的猛地水合氧化物，然后将之于硫代-SMCC钠盐水溶液发生化学反应，最终使得多孔纤维吸附材料的表面及其孔壁内均匀吸附有丰富的对金属铊有较强选择性吸附的-SH及-NH2，显著地强化了初步改性吸附基材对硫铁矿污酸中铊的吸附性能，提高了对金属铊的高效脱除。
最后，在3-氯丙基三乙氧基硅烷的配合下通过化学反应将聚乙烯亚胺有效地“接枝”在固体物料的表面，制备出最终的重金属吸附剂成品。由于聚乙烯亚胺本身就具有很好的吸附性能，而本发明中通过在固体物料表面“接枝”聚乙烯亚胺使得被分布在其表面及孔壁内的有效成分被进一步地“固定”，进一步地提高了所制备的重金属吸附剂对重金属离子的吸附性能，对重金属离子(尤指金属铊)具有较高的脱除率。
综上所述可知，本发明中通过采用自制的吸附剂对硫铁矿污酸中的重金属离子进行多重吸附，并结合中和、还原、沉铊及絮凝沉降等工序的协同配合有效地脱除了硫铁矿污酸中所含的铊等重金属离子，有效地减少了其含量，处理后的废水符合排放标准。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种硫铁矿污酸的除铊工艺，包括以下步骤：
S1、向硫铁矿污酸中加入适量的pH中和剂将其pH调节至5，然后对其进行过滤处理；其中，pH中和剂选用石灰乳，且石灰乳的浓度为10wt％。
S2，按2.0mL/L的用量比，向S1所得的滤液中加入质量浓度为8％的亚硫酸钠，还原处理时间为2h；
S3，分别向还原处理后所得废液中加入适量的亚硝酸钴钠及硫化钠，反应时间为2h；然后向废液中加入适量的浓度为10wt％的石灰乳将其pH调节至7.3；其中，按S2-计硫化剂的用量为3.5mg/L，亚硝酸钴钠的用量比为2mg/L；
S4、按0.02g/L的用量比，向S3处理后的废水中加入适量的聚丙烯酰胺，混合分散均匀后对废水进行絮凝沉降处理2h；
S5、将絮凝沉降处理后的废水输送至重力沉降器中进行固液分离，沉降器出水进入装有吸附剂的吸附柱，吸附柱出水经过滤器过滤处理，出水达标后即可排放。
吸附剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、初步改性吸附基材的制备；
分别向乙醇中投入质量为其6％的吸附基材及3％的二氯化锰，混合搅拌 30min后分别向其中加入体积为乙醇0.7倍的三缩四乙二胺及体积为乙醇0.5 倍、浓度为8wt％的有机硫TMT-15水溶液，混合搅拌均匀后向所得混合液中加入与三缩四乙二胺等体积且浓度为10％的氨水；而后再向其中加入体积为氨水60％、浓度为12％的的硫代-SMCC钠盐水溶液，并于110℃的条件下保温反应9h，待反应完毕后，对所得的生成物组分进行过滤，所得滤料分别用去离子水及无水乙醇洗涤3次后，再于65℃的条件对其进行真空干燥处理 15h，所得记作初步改性吸附基材；
步骤二、吸附剂的制备；
将初步改性吸附基材均匀分散在质量为其5倍的乙醇中，然后向乙醇中加入质量为初步改性吸附基材60％的3-氯丙基三乙氧基硅烷；混合搅拌均匀后于80℃的条件下回流反应8h；待反应完毕后，依次对所得生成物组分进行离心分离、乙醇洗涤及干燥处理；将干燥完毕后所得的固体物料分散在质量为其7倍的水中，然后向其中加入质量为初步改性吸附基材1.5倍的聚乙烯亚胺，混合搅拌均匀后于93℃的条件下回流反应10h；待反应完毕后，先对所得生成物组分进行离心分离，然后依次对其进行乙醇洗涤及干燥处理，最终所得即为吸附剂成品。
吸附基材的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、将基体材料超声分散在质量为其5倍的去离子水中，再先后将质量为去离子水25％的海藻酸钠、15％的羧甲基壳聚糖、10％的聚乙烯醇及8％的聚乙烯基吡咯烷酮溶解于基体材料的水相分散液中；经超声分散、脱泡处理后将所得的混合液通过高压静电纺丝工艺制备成直径为180nm的纤维材料，控制纺丝时间调控纳米纤维膜的厚度为50μm；
Ⅱ、将所得的纳米纤维膜浸渍在质量为其5倍、浓度为10％的硝酸钙水溶液中，并于30℃的温度下保温反应15h；待反应完毕，用去离子水冲洗2 次后，再依次经冷冻干燥处理及去离子水浸泡处理20h，最终所得即为吸附基材。
基体材料的制备方法包括以下步骤：
ⅰ、向浓度为0.005g/mL的丙烯酸水溶液中加入质量为丙烯酸1.5倍的壳聚糖，混合分散均匀后，将其温度升至70℃；然后向所得混合组分中投入质量为壳聚糖15％的过硫酸钠，保温反应至反应液变为白色乳液时，将所得生成物组分自然冷却至室温，然后向其中加入体积为丙烯酸水溶液0.3％的戊二醛，继续反应8h后，将所得壳聚糖乳液保存、备用；
ⅱ、向所得壳聚糖乳液与浓度为2M的氨水等体积混合，静置40h，然后向其中缓慢滴加与壳聚糖乳液等体积、体积浓度为20％的硅酸四乙酯的乙醇溶液，室温搅拌反应20h；待反应完毕后，将生成物组分于40℃的条件下静置处理20h，然后再依次经过滤及离心处理后，所得即为基体材料成品。
实施例2
一种硫铁矿污酸的除铊工艺，包括以下步骤：
S1、向硫铁矿污酸中加入适量的pH中和剂将其pH调节至5.5，然后对其进行过滤处理；其中，pH中和剂选用石灰乳，且石灰乳的浓度为15wt％；
S2，按3.0mL/L的用量比，向S1所得的滤液中加入质量浓度为10％的亚硫酸钠，还原处理时间为3h；
S3，分别向还原处理后所得废液中加入适量的亚硝酸钴钠及硫化钾，反应时间为3h；然后向废液中加入适量的浓度为15wt％的石灰乳将其pH调节至8.0；其中，按S2-计硫化剂的用量为6mg/L，亚硝酸钴钠的用量比为5mg/L；
S4、按0.03g/L的用量比，向S3处理后的废水中加入适量的聚丙烯酸钠，混合分散均匀后对废水进行絮凝沉降处理3h；
S5、将絮凝沉降处理后的废水输送至重力沉降器中进行固液分离，沉降器出水进入装有吸附剂的吸附柱，吸附柱出水经过滤器过滤处理，出水达标后即可排放。
吸附剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、初步改性吸附基材的制备；
分别向乙醇中投入质量为其8％的吸附基材及4％的二氯化锰，混合搅拌 35min后分别向其中加入体积为乙醇0.8倍的三缩四乙二胺及体积为乙醇0.6 倍、浓度为10wt％的有机硫TMT-15水溶液，混合搅拌均匀后向所得混合液中加入与三缩四乙二胺等体积且浓度为12％的氨水；而后再向其中加入体积为氨水65％、浓度为15％的的硫代-SMCC钠盐水溶液，并于120℃的条件下保温反应10h，待反应完毕后，对所得的生成物组分进行过滤，所得滤料分别用去离子水及无水乙醇洗涤3次后，再于70℃的条件对其进行真空干燥处理 20h，所得记作初步改性吸附基材；
步骤二、吸附剂的制备；
将初步改性吸附基材均匀分散在质量为其6倍的乙醇中，然后向乙醇中加入质量为初步改性吸附基材75％的3-氯丙基三乙氧基硅烷；混合搅拌均匀后于83℃的条件下回流反应10h；待反应完毕后，依次对所得生成物组分进行离心分离、乙醇洗涤及干燥处理；将干燥完毕后所得的固体物料分散在质量为其10倍的水中，然后向其中加入质量为初步改性吸附基材2倍的聚乙烯亚胺，混合搅拌均匀后于94℃的条件下回流反应12h；待反应完毕后，先对所得生成物组分进行离心分离，然后依次对其进行乙醇洗涤及干燥处理，最终所得即为吸附剂成品。
吸附基材的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、将基体材料超声分散在质量为其9倍的去离子水中，再先后将质量为去离子水30％的海藻酸钠、25％的羧甲基壳聚糖、15％的聚乙烯醇及12％的聚乙烯基吡咯烷酮溶解于基体材料的水相分散液中；经超声分散、脱泡处理后将所得的混合液通过高压静电纺丝工艺制备成直径为300nm的纤维材料，控制纺丝时间调控纳米纤维膜的厚度为150μm；
Ⅱ、将所得的纳米纤维膜浸渍在质量为其6倍、浓度为15％的硝酸钙水溶液中，并于35℃的温度下保温反应20h；待反应完毕，用去离子水冲洗3 次后，再依次经冷冻干燥处理及去离子水浸泡处理25h，最终所得即为吸附基材。
基体材料的制备方法包括以下步骤：
ⅰ、向浓度为0.008g/mL的丙烯酸水溶液中加入质量为丙烯酸2倍的壳聚糖，混合分散均匀后，将其温度升至75℃；然后向所得混合组分中投入质量为壳聚糖20％的过硫酸钠，保温反应至反应液变为白色乳液时，将所得生成物组分自然冷却至室温，然后向其中加入体积为丙烯酸水溶液0.5％的戊二醛，继续反应10h后，将所得壳聚糖乳液保存、备用；
ⅱ、向所得壳聚糖乳液与浓度为2M的氨水等体积混合，静置45h，然后向其中缓慢滴加与壳聚糖乳液等体积、体积浓度为20％的硅酸四乙酯的乙醇溶液，室温搅拌反应25h；待反应完毕后，将生成物组分于45℃的条件下静置处理25h，然后再依次经过滤及离心处理后，所得即为基体材料成品。
实施例3
一种硫铁矿污酸的除铊工艺，包括以下步骤：
S1、向硫铁矿污酸中加入适量的pH中和剂将其pH调节至6，然后对其进行过滤处理；其中，pH中和剂选用石灰乳，且石灰乳的浓度为20wt％；
S2，按4.0mL/L的用量比，向S1所得的滤液中加入质量浓度为12％的亚硫酸钠，还原处理时间为3h；
S3，分别向还原处理后所得废液中加入适量的亚硝酸钴钠及硫化钠，反应时间为4h；然后向废液中加入适量的浓度为20wt％的石灰乳将其pH调节至8.8；其中，按S2-计硫化剂的用量为10.5mg/L，亚硝酸钴钠的用量比为 7mg/L；
S4、按0.05g/L的用量比，向S3处理后的废水中加入适量的聚丙烯酰胺，混合分散均匀后对废水进行絮凝沉降处理4h；
S5、将絮凝沉降处理后的废水输送至重力沉降器中进行固液分离，沉降器出水进入装有吸附剂的吸附柱，吸附柱出水经过滤器过滤处理，出水达标后即可排放。
吸附剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、初步改性吸附基材的制备；
分别向乙醇中投入质量为其10％的吸附基材及5％的二氯化锰，混合搅拌 40min后分别向其中加入体积为乙醇1倍的三缩四乙二胺及体积为乙醇0.7 倍、浓度为12wt％的有机硫TMT-15水溶液，混合搅拌均匀后向所得混合液中加入与三缩四乙二胺等体积且浓度为15％的氨水；而后再向其中加入体积为氨水70％、浓度为18％的的硫代-SMCC钠盐水溶液，并于130℃的条件下保温反应12h，待反应完毕后，对所得的生成物组分进行过滤，所得滤料分别用去离子水及无水乙醇洗涤4次后，再于75℃的条件对其进行真空干燥处理 25h，所得记作初步改性吸附基材；
步骤二、吸附剂的制备；
将初步改性吸附基材均匀分散在质量为其8倍的乙醇中，然后向乙醇中加入质量为初步改性吸附基材90％的3-氯丙基三乙氧基硅烷；混合搅拌均匀后于85℃的条件下回流反应12h；待反应完毕后，依次对所得生成物组分进行离心分离、乙醇洗涤及干燥处理；将干燥完毕后所得的固体物料分散在质量为其12倍的水中，然后向其中加入质量为初步改性吸附基材2.5倍的聚乙烯亚胺，混合搅拌均匀后于95℃的条件下回流反应14h；待反应完毕后，先对所得生成物组分进行离心分离，然后依次对其进行乙醇洗涤及干燥处理，最终所得即为吸附剂成品。
吸附基材的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、将基体材料超声分散在质量为其12倍的去离子水中，再先后将质量为去离子水40％的海藻酸钠、38％的羧甲基壳聚糖、25％的聚乙烯醇及18％的聚乙烯基吡咯烷酮溶解于基体材料的水相分散液中；经超声分散、脱泡处理后将所得的混合液通过高压静电纺丝工艺制备成直径为450nm的纤维材料，控制纺丝时间调控纳米纤维膜的厚度为300μm；
Ⅱ、将所得的纳米纤维膜浸渍在质量为其8倍、浓度为25％的硝酸钙水溶液中，并于40℃的温度下保温反应30h；待反应完毕，用去离子水冲洗3 次后，再依次经冷冻干燥处理及去离子水浸泡处理30h，最终所得即为吸附基材。
基体材料的制备方法包括以下步骤：
ⅰ、向浓度为0.01g/mL的丙烯酸水溶液中加入质量为丙烯酸2.5倍的壳聚糖，混合分散均匀后，将其温度升至80℃；然后向所得混合组分中投入质量为壳聚糖25％的过硫酸钠，保温反应至反应液变为白色乳液时，将所得生成物组分自然冷却至室温，然后向其中加入体积为丙烯酸水溶液0.6％的戊二醛，继续反应12h后，将所得壳聚糖乳液保存、备用；
ⅱ、向所得壳聚糖乳液与浓度为2M的氨水等体积混合，静置50h，然后向其中缓慢滴加与壳聚糖乳液等体积、体积浓度为25％的硅酸四乙酯的乙醇溶液，室温搅拌反应30h；待反应完毕后，将生成物组分于50℃的条件下静置处理30h，然后再依次经过滤及离心处理后，所得即为基体材料成品。
对比例1：本实施例所提供的硫铁矿污酸中深度脱铊的方法和实施例1大致相同，其主要区别在于：本实施例中未采用吸附剂对废水进行吸附净化处理。
对比例2：本实施例所提供的硫铁矿污酸中深度脱铊的方法和实施例1大致相同，其主要区别在于：本实施例中采用等量的基体材料代替吸附剂对废水进行吸附净化处理。
对比例3：本实施例所提供的硫铁矿污酸中深度脱铊的方法和实施例1大致相同，其主要区别在于：本实施例中采用等量的吸附基材代替吸附剂对废水进行吸附净化处理
对比例4：本实施例所提供的硫铁矿污酸中深度脱铊的方法和实施例1大致相同，其主要区别在于：本实施例中采用等质量的活性炭对废水进行吸附净化处理。
除铊及其他重金属离子的性能测定：分别采用实施例1～3及对比例1～4 所提供的技术方案对硫铁矿污酸进行深度除铊处理，待处理完毕后，采用 ICP-MS对硫铁矿污酸中残留的铊及其她重金属离子的含量进行测定，所得数据记录于下表：
通过对比及分析表中的相关数据可知，本发明中采用中和、还原、沉淀、絮凝沉降及吸附相结合的方式对硫铁矿污酸进行脱铊处理，通过对硫铁矿污酸进行多种工序的配合处理，能将其中的铊及其他重金属离子进行有效地脱除，且脱除率较高，处理后的废水符合排放标准，减小了硫铁矿污酸对环境的污染，保护了环境。由此表明，本发明所提供的硫铁矿污酸中深度脱铊的方法具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种硫铁矿污酸的除铊工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、向硫铁矿污酸中加入适量的pH中和剂将其pH调节至5～6，然后对其进行过滤处理；
S2，按2.0～4.0mL/L的用量比，向S1所得的滤液中加入质量浓度为8～12%的还原剂，还原处理时间为2～3h；
S3，分别向还原处理后所得废液中加入适量的亚硝酸钴钠及硫化剂，反应时间为2～4h；然后向废液中加入适量的浓度为10～20wt%的石灰乳将其pH调节至7.3～8.8；其中，按S2-计所述硫化剂的用量为3.5～10.5mg/L，所述亚硝酸钴钠的用量比为2～7mg/L；
S4、按0.02～0.05g/L的用量比，向S3处理后的废水中加入适量的絮凝剂，混合分散均匀后对废水进行絮凝沉降处理2～4h；
S5、将絮凝沉降处理后的废水输送至重力沉降器中进行固液分离，沉降器出水进入装有吸附剂的吸附柱，吸附柱出水经过滤器过滤处理，出水达标后即可排放；
所述吸附剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、初步改性吸附基材的制备；
分别向乙醇中投入质量为其6～10%的吸附基材及3～5%的二氯化锰，混合搅拌30～40min后分别向其中加入体积为乙醇0.7～1倍的三缩四乙二胺及体积为乙醇0.5～0.7倍、浓度为8～12wt%的有机硫TMT-15水溶液，混合搅拌均匀后向所得混合液中加入与三缩四乙二胺等体积且浓度为10～15%的氨水；而后再向其中加入体积为氨水60～70%、浓度为12～18%的硫代-SMCC钠盐水溶液，并于110～130℃的条件下保温反应9～12h，待反应完毕后，对所得的生成物组分进行过滤，所得滤料分别用去离子水及无水乙醇洗涤3～4次后，再于65～75℃的条件对其进行真空干燥处理15～25h，所得记作初步改性吸附基材；
步骤二、吸附剂的制备；
将初步改性吸附基材均匀分散在质量为其5～8倍的乙醇中，然后向乙醇中加入质量为初步改性吸附基材60～90%的3-氯丙基三乙氧基硅烷；混合搅拌均匀后于80～85℃的条件下回流反应8～12h；待反应完毕后，依次对所得生成物组分进行离心分离、乙醇洗涤及干燥处理；将干燥完毕后所得的固体物料分散在质量为其7～12倍的水中，然后向其中加入质量为初步改性吸附基材1.5～2.5倍的聚乙烯亚胺，混合搅拌均匀后于93～95℃的条件下回流反应10～14h；待反应完毕后，先对所得生成物组分进行离心分离，然后依次对其进行乙醇洗涤及干燥处理，最终所得即为吸附剂成品；
所述吸附基材的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、将基体材料超声分散在质量为其5～12倍的去离子水中，再先后将质量为去离子水25～40%的海藻酸钠、15～38%的羧甲基壳聚糖、10～25%的聚乙烯醇及8～18%的聚乙烯基吡咯烷酮溶解于基体材料的水相分散液中；经超声分散、脱泡处理后将所得的混合液通过高压静电纺丝工艺制备成直径为180～450nm的纤维材料，控制纺丝时间调控纳米纤维膜的厚度为50～300μm；
Ⅱ、将所得的纳米纤维膜浸渍在质量为其5～8倍、浓度为10～25%的硝酸钙水溶液中，并于30～40℃的温度下保温反应15～30h；待反应完毕，用去离子水冲洗2～3次后，再依次经冷冻干燥处理及去离子水浸泡处理20～30h，最终所得即为吸附基材；
所述基体材料的制备方法包括以下步骤：
ⅰ、向浓度为0.005～0.01g/mL的丙烯酸水溶液中加入质量为丙烯酸1.5～2.5倍的壳聚糖，混合分散均匀后，将其温度升至70～80℃；然后向所得混合组分中投入质量为壳聚糖15～25%的过硫酸钠，保温反应至反应液变为白色乳液时，将所得生成物组分自然冷却至室温，然后向其中加入体积为丙烯酸水溶液0.3～0.6%的戊二醛，继续反应8～12h后，将所得壳聚糖乳液保存、备用；
ⅱ、向所得壳聚糖乳液与浓度为2M的氨水等体积混合，静置40～50h，然后向其中缓慢滴加与壳聚糖乳液等体积、体积浓度为20～25%的硅酸四乙酯的乙醇溶液，室温搅拌反应20～30h；待反应完毕后，将生成物组分于40～50℃的条件下静置处理20～30h，然后再依次经过滤及离心处理后，所得即为基体材料成品。
2.如权利要求1所述的一种硫铁矿污酸的除铊工艺，其特征在于：所述pH中和剂选用石灰乳，且所述石灰乳的浓度为10～20wt%。
3.如权利要求1所述的一种硫铁矿污酸的除铊工艺，其特征在于：所述还原剂为亚铁盐、亚硫酸盐中的任意一种。
4.如权利要求1所述的一种硫铁矿污酸的除铊工艺，其特征在于：所述硫化剂为硫化钠、硫化钾、硫氢化钠或硫化氨中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种硫铁矿污酸的除铊工艺，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的任意一种。
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