[发明专利]含镉化合物废水处理用复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含镉化合物废水处理用复合材料及其制备方法，适用于含镉化合物废水中镉离子的高效吸收。   

背景技术

在许多工业过程中，如电镀、制革、采矿、炼钢、染色等,都会产生大量含镉重金属离子的废水，释放到环境中将危害人类健康及生态环境。因此,对含镉重金属离子废水的治理一直是人们关注和研究的重点和难点。近年来,将水溶液中的镉重金属离子含量降低到安全范围的创新技术的发展引起了广泛关注和重视。目前国内外治理方法大致有活性炭吸附法，生物降解法，改性膨润土吸附法及光催化剂降解法等，以上方法普遍存在着物料消耗量大，处理时间长，成本高等缺点。

专利号为200710052582.8的中国专利公开了一种柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂的指标方法，该方法制备得到的柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂特别适合作吸水剂，重金属捕抓剂，颜料用高分子多功能润湿、分散助剂材料等使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、能高效吸收含镉化合物废水中镉离子的废水处理用复合材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

含镉化合物废水处理用复合材料，其特征在于：它由柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂水溶液和水泥灰水溶液搅拌混合而成，各组份所占重量百分比为：柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂水溶液20～60%、水泥灰水溶液40～80%；所述的柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂水溶液中柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂的质量百分比浓度为0.04～0.1%，所述的水泥灰水溶液中水泥灰的质量百分比浓度为0.96～1.92%，所述的柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂是按照中国专利申请号为200710052582.8公开的一种合成柿单宁溶液-丙烯酸系高分子吸水树脂的方法制备得到的，所述的水泥灰为工业用普通水泥粉料。

按上述方案，所述的水为蒸馏水，优选为去离子水。一般用水中含有的离子杂质会影响含镉化合物废水处理用复合材料对含镉化合物的吸附性能。

上述含镉化合物废水处理用复合材料的制备方法，其特征是它包括如下步骤：

1）将柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂加入到水中，预先浸泡5～8h，然后搅拌得到质量百分比浓度为0.04～0.1%的柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂水溶液，备用，在搅拌作用下，柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂可在水溶液中均匀分散，分散后高分子吸水树脂分子链的长度为数纳米；

2）将水泥灰加入到水中预先浸泡5～8h，并不断搅拌，得质量百分比浓度为0.96～1.92%的水泥灰水溶液，备用，在搅拌作用下，水泥灰可在水溶液中均匀分散；

3）按各组份所占重量百分比为：柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂水溶液20～60%、水泥灰水溶液40～80%，选取柿单宁溶液-丙烯酸高分子吸水树脂水溶液和水泥灰水溶液，搅拌1h以上，得到含镉废水处理用复合材料。

按上述方案，所述的水泥灰为工业用普通水泥粉料，其主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，硅酸三钙属于三斜晶系，具有良好的阳离子交换性能和高比表面积等特性；硅酸二钙由氧化钙和二氧化硅通过高温固相反应生成，是水泥熟料的主要矿物之一，在熟料中的含量一般为20%。硅酸二钙在1450℃以下有六种变体：α、α′_H、α′_L(粗晶)、α′_L(微晶)、β_H、β_L、γ，下标H为高温型，L为低温型。α型是高温变体，属三方晶系，α′_H和α′_L均属斜方晶系，而γ型在500℃以下稳定，属斜方晶系。其中α、α′_H、α′_L、β型硅酸二钙有水硬性，具有良好的阳离子交换性能和高比表面积等特性。

含镉化合物废水处理用复合材料的应用：将含镉废水处理用复合材料加入到盛有一定量的含镉化合物溶液中，搅拌3-5h，然后用高速离心机进行分离，分离后排出的液体为处理后含镉溶液，用原子吸收仪可测定其镉离子残留量为5μg/mL以下。处理后的固体物质为含镉化合物与复合材料的固体混合物，烘干后可作为塑料与建筑材料用颜料。