[发明专利]一种铝钙粉反应渣制备重金属吸附剂及其再生的方法

说明书

本发明公开了一种铝钙粉反应渣制备重金属吸附剂及其再生的方法。本发明针对现有重金属吸附剂合成时间长、合成方法复杂、合成成本高的缺点，以铝钙粉生产聚合氯化铝过程中产生的铝钙粉反应渣为原料，采用氢氧化钠活化制备重金属吸附剂，所述重金属吸附剂具有多孔隙结构，同时具有充足的铝羟基重金属吸附活性位点，因此具备极佳的重金属吸附功能，该重金属吸附剂对废水中的重金属离子进行吸附后，可以采用盐酸溶液对吸附渣进行解附以回收重金属离子，解附得到的解附渣可以采用氢氧化钠溶液再活化得到再生重金属吸附剂，所述再生重金属吸附剂依然具备优异的重金属吸附能力。

技术领域

本发明涉及工业固体废弃物回收利用技术领域，尤其涉及一种铝钙粉反应渣制备重金属吸附剂及其再生的方法。

背景技术

中国聚合氯化铝生产过程中每年产生的铝钙粉反应渣大约有15万吨，而这些铝钙粉反应渣为固体废弃物，仅少量用于制砖和制备水泥，并且，由于铝钙粉反应渣含有大量氯离子(Cl^-)，因此会对土壤产生污染。

随着工业技术的发展，工业废水中的重金属离子污染日益严重，这些重金属离子有可能通过食物链的富集作用进入人体，如不加以控制，将严重威胁到人类的健康和生存。现有的众多重金属吸附剂中，硅酸盐类矿物以原料丰富、成本低廉、环境友好等优点而备受关注。

专利CN104096532A记载了麦羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用，将n(SiO₂):n(NaOH):n(H₂O)＝5:1:100混合，在160℃下，晶化36小时得到麦羟硅钠石，将麦羟硅钠石洗涤、干燥、研磨成粉后作为含重金属Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺废水吸附剂，其对Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺饱和吸附量均达到了20mg/g，该方法表明麦羟硅钠石具有较大的潜在实际应用价值，但存在晶化时间长，能耗高，对重金属的吸附效果不突出等不足。

专利CN103977754A记载了一种利用碱渣制备重金属吸附剂的方法，将有机络合剂和预处理后的碱渣按质量比1:1～3:1混合，在100～200℃下反应8～24小时后得到粉末吸附剂，将粉末吸附剂：粘结剂：造孔剂按质量比60～70：20～39：1～10混合在400～600℃下煅烧2～4小时后得到重金属吸附剂，其对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺饱和吸附量分别达到721.4mg/g、267.3mg/g、381.2mg/g、118.4mg/g，该方法制备了高吸附率且对环境友好的重金属吸附剂，但制备过程复杂、能耗高、生产成本较高。

Yong Sik Ok等将沸石副产物和波兰特水泥按质量比75:25加入喷嘴孔径为0.04～3.00nm的真空挤出机，挤出的样品在20～25℃下老化30d，将老化后的样品在400℃下反应3小时得到重金属吸附剂，其对Pb²⁺和Cu²⁺的饱和吸附量分别达到27.03mg/g、23.25mg/g。该方法制备了对Pb²⁺和Cu²⁺具有良好吸附性能的重金属吸附剂，但制备过程对设备要求较高，生产周期长，能耗大。

发明内容

本发明提供一种铝钙粉反应渣制备重金属吸附剂及其再生的方法。具体包括以铝钙粉生产聚合氯化铝过程中产生的铝钙粉反应渣为原料制备重金属吸附剂，采用重金属吸附剂对重金属离子进行吸附，对吸附渣进行解附处理，得到的解附渣第二次活化制备再生重金属吸附剂，得到的解附液用于回收重金属。