[发明专利]磁性硅藻土吸附剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种磁性硅藻土吸附剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着经济的快速发展和工业化程度的不断提高，特别是电子行业的发展，如印刷电路何电镀等技术的发展，导致产生大量的富含铜废水，如印刷电路板蚀刻废水、电镀废水等，其含铜废水中铜含量一般高达0.1-35g/L，大大超过污水排放标准(GB8978-1996)，如果直接排放，会严重污染环境。更有甚者该富含铜废水或者净化处理不符合标准的废水直接排入江河，导致饮用水源被污染，这样对人们生活用水造成了污染，对人们的健康造成了危害。

因此，如何处理净化含铜离子废水以及含有铜离子的饮用水源水成为必须解决的问题。目前常用的处理净化铜水处理方法一般是采用化学沉积方法，如在印制电路板含铜废水中，分水过程中有一路废水主要以含络合态铜的形式存在，含络合铜废水一般采用硫化物沉淀法进行处理，通过向含铜废水中加入能与铜离子生成稳定的硫化铜沉淀的可溶性硫化物来沉淀含铜废水中的铜离子。然而，使用该方法处理产生的硫化铜沉淀颗粒小，沉淀效果差，通常悬浮于水体中，最终会导致废水排放铜离子超标，处理效果较差。而且工艺难控制，成本高。

而采用吸附剂进行净化处理废水如含铜离子废水相对而言不需要特别的工艺以及条件，其中，常规的硅藻土是被用于吸附剂的常用的材料。

硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积，经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物，硅藻土吸附剂，属于环境保护新兴材料领域，。 硅藻土的颜色分为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等。硅藻土微观结构中含有圆盘状，筛管状和筛板状等形状的微孔层状结构，这种特殊的层状结构具有微孔密集，堆积密度小，具有较大的比表面积的特点，从而使硅藻土具有强吸附性能。但是硅藻土作为吸附剂难以处理含铜的废水和饮用水源中低浓度的铜，在处理时吸附率低且回收比较困难。因此，如何开发出一种能有效吸附铜离子而且能有效实现吸附剂与水固液分离的吸附剂是一技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种磁性硅藻土吸附剂及其制备方法与应用，以解决硅藻土处理含铜废水和水源水存在的吸附能力不足和分离困难等的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种磁性硅藻土吸附剂，包括作为核体的硅藻土和包覆在硅藻土表面的四氧化三铁壳体层。

以及，一种磁性硅藻土吸附剂制备方法，包括如下步骤：

将硅藻土分散至含有铁盐和亚铁盐的混合物溶液中，形成含硅藻土的混合溶液；

将所述含硅藻土的混合溶液pH调节至7-9使铁盐和亚铁盐反应生成四氧化三铁；

将生成有四氧化三铁的反应液进行老化处理后进行固液分离、洗涤、真空干燥、破碎处理。

以及，本发明磁性硅藻土吸附剂或如本发明磁性硅藻土吸附剂制备方法制备的磁性硅藻土吸附剂在含铜废水或饮用水源水的净化处理中的应用。

本发明磁性硅藻土吸附剂采用四氧化三铁作为包覆层，对硅藻土进行改性，使得本发明磁性硅藻土吸附剂具有大的比表面积特性的基础上，还具有优异的磁性。因此，本发明磁性硅藻土吸附剂在具有优异吸附性能的基础上，具有优 异的吸附铜离子的能力。另外，该本发明磁性硅藻土吸附剂结构为核壳包覆结构，因此，其结构稳定，从而保证了其吸附性能和磁性等性能的稳定性。

本发明磁性硅藻土吸附剂制备方法采用沉积法直接在硅藻土表面沉积生长四氧化三铁壳体层，使得制备的磁性硅藻土吸附剂结构稳定。与此同时，沉积生长的四氧化三铁壳体层对硅藻土进行包覆改性，从而使制备的磁性硅藻土吸附剂具有大的比表面积特性和优异的磁性，从而赋予磁性硅藻土吸附剂优异的吸附性能和磁性。另外，本发明磁性硅藻土吸附剂制备方法工艺条件易控制，原料易获得，因此，制备的磁性硅藻土吸附剂性能稳定，成本低。

由于本发明磁性硅藻土吸附剂具有如上述优异的吸附性能和磁性，因此，本发明磁性硅藻土吸附剂能够有效用于废水或饮用水源水尤其是含铜废水或含微量铜的饮用水源水的净化处理，并实现对铜离子的有效吸附，实现对废水或饮用水源水的有效净化，同时能够在外加磁场作用下获得优异的固液分离效果，从而克服现有硅藻土处理废水后的固液分离困难的技术问题。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。