CN1623649A - 锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法。其主要技术特征是将以天然无害且价格低廉的蒙脱石矿物为原料、采用锆盐改性制备的材料作为水质除砷吸附剂，吸附后用碱液再生，该吸附剂清洁无害，耐酸碱。将待处理水样调节至中性及偏酸性可提高除砷能力，增加钙镁离子浓度可显著提高该吸附剂吸附处理效果，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。该吸附剂可作为废水和饮用水除砷材料。
Description
技术领域 本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种将锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法。
背景技术 砷的化合物是具有剧烈毒性的化学物质，含砷水作为饮用水具有致癌作用。然而天然岩石的风化渗漏、采矿及大量工业污染物的排放难免导致砷污染，水质除砷已引起世界范围内的广泛关注。目前用于水质除砷的技术主要是混凝沉淀技术和吸附技术。混凝沉淀技术相对较为成熟，但会产生大量化学污泥，这些污泥的处理和处置相对困难。在吸附技术中，目前采用的吸附剂主要为活性氧化铝和活性炭等，这些吸附剂存在着价格昂贵、吸附容量低或者吸附剂溶出等问题。
发明内容 本发明是将以天然无害且价格低廉的蒙脱石矿物为原料、采用锆盐改性制备的材料作为水质除砷的吸附剂，该吸附剂清洁无害，耐酸碱，用于除砷可用碱液再生。其主要技术内容为：将锆改性蒙脱石作为吸附剂用于去除水中砷的阴离子，将待处理水样调节至中性及偏酸性可提高除砷能力，增加钙镁离子浓度可显著提高该吸附剂吸附处理效果，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。
具体实施方法 改性蒙脱石制备及其应用方法如下：
1.改性蒙脱石制备方法
1)钠基蒙脱石制备方法(以钠基蒙脱石为原料省去此步骤)
将蒙脱石矿粉碎研磨过200目筛，取过筛样品配制固含量为15％蒙脱石矿浆，按碳酸钠与蒙脱石质量比为4∶100向矿浆中加入4％碳酸钠溶液，搅拌30分钟后稀释到矿浆浓度为4％，静置沉降24小时，提取上层悬浮液烘干、研磨过200目筛，得精制钠基蒙脱石。
2)锆改性蒙脱石制备方法
①取精制钠基蒙脱石5克，加水500毫升搅拌30分钟，静置12小时，得钠基蒙脱石矿浆；
②配制0.1M氧氯化锆溶液，静置24小时，得改性剂备用；
③向钠基蒙脱石矿浆中以2mL/min的速度滴加改性剂，加完搅拌24小时；
④将上述混合液离心，去上清液，沉淀物用蒸馏水反复洗涤至无氯离子，90℃烘干，研磨过200目筛，得锆改性蒙脱石。
2.除砷方法
静态除砷方法：取一定体积某种浓度的含砷水，如水样碱性，则调节pH值至中性或弱酸性，按改性蒙脱石与水中砷质量比为50∶1投加改性蒙脱石，搅拌2小时，静置沉降，上清液为被处理含砷水。水中钙镁离子可显著提高吸附处理效果，如原水中存在钙镁离子或投加适量钙镁的可溶性盐类，可减少吸附剂投加量。
动态除砷方法：取粒径为30目-100目吸附剂填充于内径为1cm的吸附柱内，柱内吸附层高5cm。将待处理含砷水从柱顶部匀速加入柱内，待底部出水含砷超过允许出水浓度则停止进水，将吸附剂再生后重新装填运行。
除砷实例1(静态)
取50mL含五价砷(As(V))20mg/L、钙离子(Ca2+)2.5mg/L、pH＝6.3的待处理水样，投加锆改性蒙脱石50mg，在25℃条件下以200r/min的转速振荡2小时，离心取上清液测定As(V)含量为1mg/L，吸附去除率达95％。
除砷实例2(动态)
将含五价砷(As(V))20mg/L、钙离子(Ca2+)10mg/L、pH＝6.3的待处理水样以0.7mL/min的流速连续通过内径1cm、吸附层高5cm的吸附柱，流出水样820毫升，出水含砷量仍未超过0.01mg/L，可作为安全饮用水。
3.吸附剂再生方法
将吸附分离后的吸附剂放入0.2M氢氧化钠溶液，每克吸附剂的氢氧化钠溶液用量为30mL，混合液搅拌2小时，离心分离，再生吸附剂用少量蒸馏水洗涤二次，烘干研磨过200目筛，重复利用。
Claims (4)
1.一种将锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法，其特征是：采用以金属锆的盐为改性剂对蒙脱石进行改性制备的材料作为吸附剂用于去除水中含砷的阴离子，并采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。
2.如权利要求1所述方法制备的吸附剂，其特征是：也可用于去除水中F-、PO4 3-阴离子。
3.如权利要求1所述方法制备的吸附剂，用于去除水中含砷的阴离子，其特征是：最佳适用pH值范围是3～7，吸附反应平衡时间为2小时，增加钙镁离子浓度可显著提高该吸附剂吸附处理效果。
4.如权利要求1所述的再生方法，其特征是：NaOH的最佳浓度为0.1-0.5mol/L，最佳的再生反应时间为1～5小时。
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| CN 200310115571 CN1623649A (zh) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | 锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法 |
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| CN (1) | CN1623649A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102068957B (zh) * | 2009-11-20 | 2013-08-21 | 中国科学院金属研究所 | 锆基除砷材料及其制备方法与应用 |
| CN103349961A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-10-16 | 华北水利水电大学 | 稀土/电气石复合材料及其制备方法与应用 |
| CN107176776A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-19 | 上海海洋大学 | 一种粉末态和颗粒态锆基钝化剂及其制备方法、应用 |
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2003
- 2003-12-02 CN CN 200310115571 patent/CN1623649A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN102068957B (zh) * | 2009-11-20 | 2013-08-21 | 中国科学院金属研究所 | 锆基除砷材料及其制备方法与应用 |
| CN103349961A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-10-16 | 华北水利水电大学 | 稀土/电气石复合材料及其制备方法与应用 |
| CN107176776A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-19 | 上海海洋大学 | 一种粉末态和颗粒态锆基钝化剂及其制备方法、应用 |
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