CN1303007C - 耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法 - Google Patents
耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1303007C CN1303007C CNB200410017263XA CN200410017263A CN1303007C CN 1303007 C CN1303007 C CN 1303007C CN B200410017263X A CNB200410017263X A CN B200410017263XA CN 200410017263 A CN200410017263 A CN 200410017263A CN 1303007 C CN1303007 C CN 1303007C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- waste water
- lead
- lead chromate
- emulsion
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法，涉及一种用乳化液膜同时处理两种废水同步获得铬酸铅超细粉体的工艺。第一步将煤油、表面活性剂和载体按比例混合，并加入等体积高浓度内水相铅废水，强烈搅拌得W/O型乳状液。第二步按比例加入低浓度外水相铬酸废水，轻微搅拌。静止分层，底层为六价铬含量降至0.5mg/L以下的铬酸废水，达标排放。第三步上层的乳状液加入乙醇破乳，离心沉淀物用乙醇和水洗涤获黄色直径在纳米级或亚微米级的正交晶型铬酸铅超细粒子。第四步将第三步的油膜相和内水相经补充返回第一步进行循环。本发明能一次同时耦合处理两种废水并获得优质铬酸铅超细粉体，一举三得使处理效率高，成本低，投资运行费用省。能广泛用于处理重金属废水并变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及一种用乳化液膜对含铅离子和铬酸两种废水进行耦合净化处理时可同步获得铬酸铅超细粉体的工艺。
背景技术
含铅离子和含铬酸的废水是常见的工业重金属废水。其中含铅离子废水(简称铅废水)见于蓄电池、油漆、印刷、冶金等行业；含铬酸的废水(简称铬酸废水)见于镀锌和镀铬工业。目前，对铅废水的处理有矿物吸附法、生物吸附法、氢氧化镁法等；对铬酸废水的处理方法较多，有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、还原法等。
上世纪六十年代发明的一项工业分离技术—乳化液膜，除用于湿法冶金(贵金属、稀土金属、放射性元素等)、生化应用(氨基酸提取、青霉素提取、固定化酶等)等领域外，已经被广泛应用于工业废水(含重金属离子、酚类、有机酸类、放射性等)的处理。其中含重金属离子废水的处理是它最重要的应用领域。但至今为止，使用乳化液膜进行废水处理的过程都只是针对单一种类的废水。由于乳化液膜是一种由外水相、油膜相和内水相构成的三相体系，所以处理废水时都只是把工业废水作为外水相，而内水相都由另外加入的与外水相匹配的化工原料构成，如此才能处理体系，完成单一种类废水的净化过程。例如已见报道用乳化液膜分别对单一种类的铅废水或铬酸废水的处理工艺，其内水相都是外加的氢氧化钠溶液。目的是使外水相的铅离子Pb2+或重铬酸根离子Cr2O7 2-迁移到内水相，分别变为铅含氧酸PbO2 2-离子，或浓缩变为铬酸根CrO4 2-离子。内水相也有使用硝酸或EDTA溶液，用硝酸是纯粹的浓缩，用EDTA目的是使外水相铅离子迁移到内水相变为铅络合离子。总之，其目的是使作为外水相的铅废水或铬酸废水的重金属含量降低到符合排放的要求。该方法与其他的现有方法相比虽然效果较好，但由于需大量使用外加原料作为内水相，而且一次只能处理单一种类的重金属工业废水，即要么单独对铅废水进行处理，要么单独对铬酸废水进行处理。总之，至今为止并未见能将两种废水同时放在一起进行处理的先例，因此现有的单独处理的方法无论投资还是运行，费用自然翻倍增加，造成了处理成本高的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于公开一种用乳化液膜方法同时净化铅废水和铬酸废水两种废水，同时获得相应的铬酸铅超细粉体的方法。用这种方法既节约了原料，又提高了处理效率，简化了工艺，节省了投资运行费用，从而降低了废水处理的成本，并可综合利用变废为宝，获得优质的化工原料和试剂铬酸铅超细粉体。
为了实现上述目的，发明人根据长期对乳化液膜净化铅、铬废水方法的研究和实验发现，可以将另一种工业废水作为内水相，即外水相和内水相分别由两种可以反应的工业废水提供，本发明采用高浓度的铅废水作为乳化液膜的内水相，稍低浓度的铬酸废水作为乳化液膜的外水相，通过在油膜相中添加能迁移阴离子的流动载体三脂肪胺，将外水相中重铬酸根离子全部迁移至内水相与铅离子反应，使外水相废水达到排放标准，同时通过乳化液膜独特的界面结构，将生成的铬酸铅产品的尺寸控制在微米级以下，获得性能优异的超细粉体铬酸铅(可做黄色颜料或分析化学试剂)，实现耦合处理两种废水和超细粉体制备一举三得的目的。
具体工艺如下：
第一步将煤油、表面活性剂斯盘80和能迁移阴离子的载体三脂肪胺(N7301)按85-95∶2-10∶1-10体积比例混合均匀，得到油膜相，再按等体积比例加入含铅离子浓度为1000-2000mg/L的高浓度铅废水作为内水相溶液，按速率在3000-6000转/分钟强烈搅拌10分钟，得到W/O型乳状液。
第二步按1∶1-2体积比例将上一步所得W/O型乳状液与作为外水相的浓度为100-500mg/L的铬酸废水混合，按速率200-400转/分钟，轻微搅拌混合反应20分钟。然后静止分层，将外水相和乳状液分离，分离出的底层的外水相经测定六价铬含量降至0.5mg/L以下，达到国家排放标准，进行排放。
第三步上层的乳状液中加入有机溶剂工业级乙醇对乳状液进行破乳，加入的量为乳状液∶乙醇＝20∶1体积比，按速率1000-2000转/分钟离心沉淀，使油膜相溶液与内水相溶液、内水相中的沉淀三相分离，将分离出的沉淀用工业乙醇和水依次洗涤3-5次，最终获得黄色产物，干燥后通过电子显微镜、X射线衍射和光谱法对其进行行貌、结构和性能表征，结果表明该黄色产物是直径为纳米级或亚微米级的距交晶型铬酸铅超细粒子。
第四步将第三步分离出的油膜相溶液返回第一步，参加新一轮的合成，将分离出超细铬酸铅粉体产品后留下的内水相，经补充铅废水使浓度符合工艺后也进入新一轮生产过程，使油膜相和内水相依次反复进行循环。
本发明具有以下优点：
1、本方法能一次同时耦合处理两种工业废水，与传统的单一废水处理过程相比，翻倍提高了处理效率，又可省去传统过程处理两种废水需要的各自的额外原料，以及对内水相的再处理工艺，从而节约了处理成本和投资费用。
2、本发明在处理两种废水的同时，利用乳化液膜独特的界面结构，可以在内水相制备相应的铬酸铅超细粉体，达到变废为宝的目的。并期望能推广到大规模工业应用。
3、本方法制备的铬酸铅超细粉体粒子分布均匀，纯度高，某些产品能达到纳米级，填补了该领域空白。
4、本方法使用的油膜相和内水相能直接参加循环利用，进一步节约了生产成本，减少了污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图
图2为采用本发明的方法同步获得的铬酸铅纳米粒子行貌、结构图
图3为采用本发明的方法同步获得的铬酸铅亚微米粒子行貌、结构图
具体实施方式
实例1：
第一步将煤油、表面活性剂斯盘80和载体三脂肪胺(N7301)按90∶9∶1的体积比计量，放在油膜相预处理器中混合均匀，制得油膜相溶液。再取铅废水(铅离子浓度约1000mg/L)作为内水相，与等体积的油膜相溶液一起放入制乳器中混合，按速率3000-6000转/分钟，强烈搅拌10分钟，得到W/O型乳状液。
第二步取铬酸废水为外水相(六价铬浓度约100mg/L，为保证反应完全，铬酸根含量应小于内水相金属离子含量)，将外水相与上述乳状液以1∶1的体积比放入反应器中混合，按速率200-400转/分钟，轻微搅拌20分钟，至外水相完全变无色，反应完成，即外水相中重铬酸根离子全部迁移至内水相与铅离子反应，使外水相废水达到排放标准(外水相经分光光度法测定六价铬含量降至0.5mg/L以下)，然后将乳化液膜静置分层，底层的外水相废液直接排放。
第三步上层的乳状液放入破乳器中，加入有机溶剂工业级乙醇对乳状液进行破乳，加入的量为20∶1(乳状液∶乙醇)体积比，按速率1000-2000转/分钟离心沉淀，分离出的油膜相回收进入第一步反应。留下的内水相溶液、内水相中的沉淀进入离心器按上述速率离心分离，将分离出的内水相废液经补充到核定反应浓度后再次循环到制乳器作为内水相参加反应。获得的黄色产物沉淀，再以上述乙醇和水依次洗涤3-5次，干燥后得到的铬酸铅产品，通过电子显微镜、X射线衍射和光谱法对其进行行貌、结构和性能表征，结果表明该产物为直径3-4纳米的正交晶型铬酸铅纳米粒子，是通过乳化液膜独特的界面结构控制下获得的微米级以下尺寸的铬酸铅超细粉体。
实施例2：
第一步同实施例1，但铅废水的浓度提高一倍，为2000mg/L。煤油、表面活性剂斯盘80和载体三脂肪胺的比例改为86∶4∶10。
第二、三步同实施例1，但外水相与乳状液的比例改为2∶1。结果产物通过电子显微镜、X射线衍射和光谱法对其进行行貌、结构和性能表征，结果表明该产物为直径0.1-0.3微米，呈短条状的的正交晶型铬酸铅亚微米粒子。最后将分离出的油膜相和内水相经补充后再次循环。
Claims (1)
1.耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法，其特征在于：
第一步将煤油、表面活性剂斯盘80和三脂肪胺N7301按85-95∶2-10∶1-10体积比例混合均匀，得到油膜相，再按等体积比例加入含铅离子浓度为1000-2000m g/L的高浓度工业废水作为内水相溶液，按速率在3000-6000转/分钟强烈搅拌10分钟，得到W/O型乳状液；
第二步按1∶1-2体积比例将上一步所得W/O型乳状液与作为外水相溶液的浓度为100-500mg/L的铬酸废水混合，按速率200-400转/分钟，轻微搅拌混合反应20分钟，然后静止分层，将外水相和乳状液分离，底层的外水相经测定六价铬含量降至0.5mg/L以下，达到国家排放标准，进行排放；
第三步上层的乳状液中加入工业级乙醇对乳状液进行破乳，加入的量为乳状液∶乙醇＝20∶1体积比，按速率1000-2000转/分钟离心沉淀，使油膜相与内水相及内水相内的沉淀分离，将分离出的沉淀用工业乙醇和水依次洗涤3-5次，获得黄色直径为纳米级或亚微米级的正交晶型铬酸铅超细粒子；
第四步将第三步分离出的油膜相溶液返回第一步，参加新一轮的合成，将分离出超细铬酸铅产品后留下的内水相经补充铅废水后也进入新一轮生产过程，使油膜相和内水相依次反复进行循环。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200410017263XA CN1303007C (zh) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200410017263XA CN1303007C (zh) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1562791A CN1562791A (zh) | 2005-01-12 |
| CN1303007C true CN1303007C (zh) | 2007-03-07 |
Family
ID=34478872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB200410017263XA Expired - Fee Related CN1303007C (zh) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | 耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1303007C (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100386130C (zh) * | 2005-10-17 | 2008-05-07 | 南开大学 | 适用于生物脱硫后形成的油水乳状液的破乳方法 |
| CN100420508C (zh) * | 2006-04-14 | 2008-09-24 | 江汉大学 | 一种微乳液和制备方法及在处理含酚工业废水中的用途 |
| CN102476853A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-05-30 | 常州亚环环保科技有限公司 | 一种含铅废水的处理方法 |
| CN109293041B (zh) * | 2018-09-25 | 2021-05-18 | 成都兴蓉环保科技股份有限公司 | 废弃重铬酸钠和乳化液的联合处理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4292181A (en) * | 1978-10-30 | 1981-09-29 | Exxon Research & Engineering Co. | Use of liquid membrane systems for selective ion transfer |
| EP0140088A2 (de) * | 1983-09-29 | 1985-05-08 | Treibacher Chemische Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Rückgewinnung von Vanadin aus Abbwasser |
| US5190656A (en) * | 1989-04-03 | 1993-03-02 | Mobil Oil Corporation | Method for removing scale via a liquid membrane in combination with an amino carboxylic acid and a catalyst |
| CN1070229A (zh) * | 1991-08-30 | 1993-03-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种乳化液膜法提金及回收氰化钠工艺 |
-
2004
- 2004-03-29 CN CNB200410017263XA patent/CN1303007C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4292181A (en) * | 1978-10-30 | 1981-09-29 | Exxon Research & Engineering Co. | Use of liquid membrane systems for selective ion transfer |
| EP0140088A2 (de) * | 1983-09-29 | 1985-05-08 | Treibacher Chemische Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Rückgewinnung von Vanadin aus Abbwasser |
| US5190656A (en) * | 1989-04-03 | 1993-03-02 | Mobil Oil Corporation | Method for removing scale via a liquid membrane in combination with an amino carboxylic acid and a catalyst |
| CN1070229A (zh) * | 1991-08-30 | 1993-03-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种乳化液膜法提金及回收氰化钠工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1562791A (zh) | 2005-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Removal of Pb (II) and Zn (II) using lime and nanoscale zero-valent iron (nZVI): a comparative study | |
| Huang et al. | Simultaneous removal of heavy metal ions and organic pollutant by BiOBr/Ti3C2 nanocomposite | |
| Qu et al. | Preparation of a coated Z-scheme and H-type SrTiO3/(BiFeO3@ ZnS) composite photocatalyst and application in degradation of 2, 4-dichlorophenol with simultaneous conversion of Cr (VI) | |
| Huang et al. | Fe0-H2O2 for advanced treatment of citric acid wastewater: detailed study of catalyst after several times use | |
| CN102951749B (zh) | 纳米零价铁-多级反滤式系统去除工业废水中重金属的方法及其装置 | |
| CN103043844A (zh) | 一种利用电磁搅拌桨去除工业废水中重金属的方法及装置 | |
| CN106517478B (zh) | 一种提高零价铁还原去除污染物的方法 | |
| Huang et al. | Characteristics and aluminum reuse of textile sludge incineration residues after acidification | |
| CN103754952A (zh) | 一种同步去除废水中重金属的铁基材料制备方法及应用 | |
| CN102641725B (zh) | 一种用于吸附重金属的材料的制备方法 | |
| Bao et al. | Sonoactivated Nanomaterials: A potent armament for wastewater treatment | |
| CN104326595A (zh) | 同步去除多种重金属离子的多级逆流反应一体化工艺及装置 | |
| CN103112918A (zh) | 一种处理重金属废水的一体化工艺 | |
| CN103183443A (zh) | 一种利用磁性纳米材料和吸附-氧化-磁凝聚一体化装置的制药废水处理工艺 | |
| CN1303007C (zh) | 耦合处理铅、铬废水制取铬酸铅超细粉体的方法 | |
| Meng et al. | Metal ions synergize with gangue minerals to remove residual sodium oleate from mineral processing wastewater | |
| Meng et al. | Removal of residual benzohydroxamic acid-lead complex from mineral processing wastewater by metal ion combined with gangue minerals | |
| CN111573969A (zh) | 一种高浓度cod含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法 | |
| CN1382649A (zh) | 催化铁内电解处理难降解废水的方法 | |
| US11370683B2 (en) | Process for producing zero-valent iron nanoparticles and treating acid mine drainage | |
| CN113860458A (zh) | 一种复合螯合剂及其制备方法和应用 | |
| Liang et al. | Low-temperature conversion of Fe-rich sludge to KFeS 2 whisker: a new flocculant synthesis from laboratory scale to pilot scale | |
| CN103801270B (zh) | 用于处理含复杂重金属废水的环保材料及其生产工艺 | |
| CN1762848A (zh) | 一种处理印染废水用混凝剂及其生产方法 | |
| CN111253004A (zh) | 多基团螯合型磁性菌丝净水剂循环处理工艺及处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070307 Termination date: 20100329 |