[发明专利]一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料及其应用方法

说明书

技术领域   

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料及其应用方法。

背景技术

随着世界水危机的突现，我国水资源污染问题也日渐突出。工业废水排放量大，其中重金属污染已日趋严重，因此有效去除废水中的重金属已成为当前迫切任务。目前对于常规含量金属离子废水有很好去除效果的技术，但并不都适合低浓度金属离子废水。沉淀法是根据溶度积原理去除金属离子，但低浓度的金属离子很难达到形成溶度积所需的浓度，这时就需加入有机或无机沉淀载体共沉淀，造成费用提高，形成的沉淀会造成二次污染；膜分离法具有节能、无相变、分离效果好、设备简单、操作方便、无二次污染等优点，但膜设备投资费用高，且实际废水的复杂性会带来膜污染、造成膜通量下降，需定期对膜进行清洗，使得运行费用高；生物法可以选择性吸附金属离子，处理效率高、运行费用低、无二次污染，但使用生物吸附剂，需根据废水水质，对菌株进行驯化，大部分菌株对pH、温度要求严格，实际废水的复杂性很可能使菌株中毒，高效菌的筛选和培养十分困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料及其应用方法，原料易得、工艺简单易操作、无二次污染，对难降解的含多种重金属离子的废水具有很好的净化效果。

为解决本发明所提出的技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料，其特征在于，它是由插层膨胀石墨、羟基磷灰石、沸石、累托石、石灰石、膨润土、硅藻土按照各原料的重量百分比为5~15%、10~25%、5~15%、5~10%、5~10%、5~25%、15~40%混合后，加入占混合物总质量5wt%清水和5wt%羧甲基纤维素钠，搅拌均匀后制成粒径1~3 mm的球形颗粒，干燥后，在200~800℃下焙烧2h后的制备所得。

按上述方案，所述的插层膨胀石墨的制备方法是向5~10g石墨粉中加入6~10 mL浓硫酸、1~4 mL浓硝酸及0.3~0.8g重铬酸钾氧化反应18~24h后，加清水洗涤至中性，过滤，105℃烘干制得膨胀石墨，然后将膨胀石墨浸泡在二氧化钛溶胶中浸渍反应20~50 min，即得到插层膨胀石墨。

按上述方案，所述的羟基磷灰石的制备方法是向0.5~2.5 mol/L的Ca(NO₃)₂悬浊液中滴加等体积的0.3~1.8 mol/L的(NH₄)₃PO₄，滴加完毕后用氨水调节溶液的pH值到6~9，然后置于80~100℃水浴锅中水浴6~10h后陈化20~24h，抽滤，然后在70℃下干燥2h后研磨制得。

按上述方案，所述的沸石是烘干后经磨矿筛分分级至23~75 μm，用1.5~3.0%（质量分数）的盐酸氧化反应，搅拌1.5 h后，再用清水冲洗至中性，过滤，烘干备用。

按上述方案，所述的石灰石是经磨矿筛分分级至23~75 μm，置于马弗炉中在400~800℃下焙烧活化1.5h后制得。

按上述方案，所述的累托石、膨润土、硅藻土经筛分分级至23~75 μm，置于马弗炉中在350~550℃下焙烧活化2h后备用。

一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料的应用方法，其特征在于，它包括以下步骤：调整多金属离子工业废水pH值至2~14，加入用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料，将两者混合；放入恒温空气浴振荡器中反应20 min~120 min，采用振荡频率90 r/min~150 r/min；过滤分离出上述无机复合材料，得到滤液即是吸附净化后的多金属离子工业废水。

按上述方案，所述的一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料的应用方法，它还包括将使用过的无机复合材料修复活化后重复利用，修复活化过程为以0.1 mol/L的NaCl溶液作为活化剂，每升0.1 mol/L NaCl溶液加入30g ~ 500g使用后的无机复合材料，放入恒温空气浴振荡器中，采用振荡频率90 r/min~150 r/min，反应20 min~120 min，过滤分离出上述无机复合材料，干燥后即可重复使用。