[发明专利]一种赤泥吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水处理技术领域，具体提供了一种赤泥吸附剂及其制备方法和应用。本发明以碱性赤泥为原料，通过海水洗涤改性过程中的水洗和沉淀作用去除赤泥中的部分游离碱，然后通过氯化铁溶液改性，提高赤泥中有吸附作用的铁氧化物的含量，从而提高其吸附能力；本发明制备成本低，以此得到的赤泥吸附剂对砷氟具有良好的吸附能力；而且吸附完成后可以直接堆存，不需要后续解吸。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种赤泥吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着生活水平的提高，工业水平的发展，地下水中砷和氟污染问题突出，其中以砷和氟复合污染的情况较为常见，砷和氟联合中毒事件频发，对水质安全和人体健康造成威胁。

目前针对水中砷、氟污染的主要去除手段有：电絮凝法、化学药剂絮凝法、膜过滤法和吸附法；其中吸附法以其清洁优势，受到广泛关注。吸附工艺过程包括吸附材料的制备、吸附和吸附后的吸附剂处理；三个方面共同决定着水污染的处理效果和处理成本。

现今对吸附工艺投入了大量研究，虽然取得了一定进展，但是现阶段吸附工艺成本较高；并且采用现阶段所研制的吸附剂对水中砷、氟进行吸附后，为了降低原料成本还需对吸附剂进行解吸处理。例如，中国专利CN102139202A公开了一种用于水中砷和氟去除的纤维素基材料，但是该吸附剂的制备工艺复杂，制备过程中需要用到的原料种类较多，且对制备条件要求较高，均导致了水中污染元素吸附工艺成本的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种赤泥吸附剂及其制备方法和应用，本发明制备得到的赤泥吸附剂以赤泥为原料，制备成本低，以此得到的赤泥吸附剂对砷氟具有良好的吸附能力，吸附完成后可以直接堆存，不需要后续解吸。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种赤泥吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用海水对赤泥进行水洗改性，得到海水改性赤泥；

(2)将所述步骤(1)得到的海水改性赤泥与氯化铁溶液混合，对得到的混合液进行加热改性，得到赤泥吸附剂。

优选的，所述步骤(1)中海水和赤泥的质量比为(15～40)：1；所述水洗改性的时间为1～2h。

优选的，所述步骤(2)中氯化铁溶液的浓度为0.3～0.8mol/L；所述氯化铁溶液的用量以使所述混合液的pH值为3.0～4.0为准。

优选的，所述步骤(2)中加热改性的温度为20～90℃；所述加热改性的时间以使混合液的pH值稳定在4.0～5.0为准。

优选的，所述赤泥为由拜耳法炼铝产生的碱性废物赤泥；所述海水包括以下浓度的阳离子：Ca²⁺350～650ppm、K⁺300～700ppm、Li⁺0.03～0.19ppm、Mg²⁺630～1400ppm、Na⁺10000～40000ppm和Sr²⁺6～10ppm。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的赤泥吸附剂，所述赤泥吸附剂含有铁氧化物；所述赤泥吸附剂中铁氧化物的含量以铁计，为2.0～4.5wt.％。

本发明还提供了上述技术方案所述的赤泥吸附剂在含砷和/或氟待处理水处理中的应用。

优选的，所述应用包括：调节待处理水的pH值至3～8，加入赤泥吸附剂，对待处理水中的砷和/或氟进行吸附。

优选的，所述赤泥吸附剂的用量以待处理水中的砷氟总质量计，所述赤泥吸附剂的质量和待处理水中砷和/或氟总质量的比为(4.5～6.5)g：(10～30)mg。

优选的，所述废水中砷的浓度≤10mg/L，氟的浓度≤25mg/L。