[发明专利]一种硫修饰黄铜矿吸附材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种硫修饰黄铜矿吸附材料、制备方法及其应用，属于能源与环境技术领域，所述制备方法包括将黄铜矿和硫磺粉碎、过筛、备用；将硫磺粉装入盛有环己烷的容器中，加热至70～90℃，保温直至硫完全溶解，加入黄铜矿粉，将容器密封后，置于振荡器上，振荡反应24h，得到硫修饰黄铜矿吸附材料，在氮气气氛下烘干至恒重，即得。本发明所述硫修饰黄铜矿吸附材料对高盐度的工业废水及海水中的汞离子具有很好的清除能力，在盐度1.55～5.55g/l的氯化钠溶液下具有较高的去除率；在20℃～80℃范围内仍然可以有效去除汞离子，可以直接应用于高温高盐度工业废水及海水中汞离子的去除。

技术领域

本发明涉及能源与环境技术领域，特别是涉及一种硫修饰黄铜矿吸附材料、制备方法及其应用。

背景技术

汞作为普遍的污染物之一，通过燃煤、冶金、火山喷发和废物丢弃等途径大量排放到环境中。含汞离子的污水是导致水环境污染的因素之一，主要来自采矿、电镀冶金和化工等行业排放的废水和固体垃圾填埋场的滤液。含汞废水污染通过土壤、大气和水体交换，进入动植物甚至人体，并在食物链的生物放大作用下，经过成千百倍地富集，从而对生态系统和人类健康造成巨大危害。

高盐度工业汞污染废水及污染的海水日益加剧，有必要对其含汞离子进行处理。对于含汞废水的汞去除常用方法，诸如：沉淀法、离子交换法、混凝沉降法和活性炭法，受限于盐度的影响、二次污染或经济成本考虑，上述方法难以用于高盐度介质下的汞离子去除。

发明内容

本发明以黄铜矿和硫磺两种常见矿物为原料，研制开发了用于工业高盐度汞废弃液及汞污染海水污染治理的方法，实现对高盐度汞废弃液及汞污染海水汞去除。所述材料经处理可以反复使用，较传统的吸附材料具有更好的可循环利用性，使用后的吸附剂易分离回收，它节约了水处理成本，减少了引起二次污染的可能性，具有良好的经济和环境效益。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种硫修饰黄铜矿吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将黄铜矿和硫磺分别粉碎、过筛、备用；

(2)将硫磺粉装入盛有环己烷的容器中，加热至70～90℃，保温至硫完全溶解；

(3)向步骤(2)的容器中加入黄铜矿粉，将容器密封后，置于振荡器上，振荡反应24h，得到硫修饰黄铜矿吸附材料；

(4)抽滤，取出硫修饰黄铜矿吸附材料；

(5)将硫修饰黄铜矿吸附材料在氮气气氛下烘干至恒重，即得。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中过60～80目筛。

作为本发明的进一步改进，所述黄铜矿和硫磺的质量比为4:1。

作为本发明的进一步改进，步骤(5)的烘干温度为80～120℃。

本发明还提供一种由所述的制备方法制备得到硫修饰黄铜矿吸附材料。

本发明还提供所述硫修饰黄铜矿吸附材料在去除汞离子中的应用，将所述硫修饰黄铜矿吸附材料应用于去除高盐度工业废水及海水中汞离子。

本发明所述高盐度工业废水为盐的质量分数为3％～5％的工业废水。

本发明所述硫修饰黄铜矿吸附材料的应用方法为将硫修饰黄铜矿吸附材料投入到高盐度工业废水或海水中，在20℃～80℃的温度下吸附10～14h。

本发明所述硫修饰黄铜矿吸附材料的添加量为20g/L。

本发明所述的硫修饰黄铜矿吸附材料吸附汞后，加入硫化钠可使吸附材料进行再生。加入硫化钠将黄铜矿吸附的汞洗脱，随后将黄铜矿再一次重复前面的硫修饰操作，可使得吸附材料再生。

本发明公开了以下技术效果：