[发明专利]一种改性沸石吸附锰离子的方法

说明书

本发明涉及水处理技术领域，具体公开了一种改性沸石吸附锰离子的方法，包括以下步骤：步骤1：取天然斜发沸石，粉碎后过筛；步骤2：将沸石置于钠盐溶液中反应，然后清洗烘干，得到改性沸石；步骤3：取工业含锰废水，加入改性沸石，在超声波作用下反应，直至废水中锰离子浓度不再变化，过滤实现固液分离。本发明中斜发沸石容易获取，价格低廉，具有良好的吸附性能，能吸附水溶液中的重金属离子固定在矿物表面和层间，适合用于污水处理中的吸附剂，或者应用于污染修复工程中。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种改性沸石吸附锰离子的方法。

背景技术

我国铀矿选冶工艺中，通常使用H₂SO₄作为浸出剂，使用H₂O₂、MnO₂、NaClO₃和NH₄NO₃等作为氧化剂。天然存在的MnO₂，即软锰矿，是黑色或灰黑色晶体或无定形粉末，是一种重要的无机盐工业产品，不溶于水，具有良好的吸附性能和较强的氧化能力。MnO₂作为氧化剂，通过与Fe²⁺作用生成Fe³⁺，进而将矿石中的四价铀氧化至六价铀。所以，部分铀矿山尾矿库排出的废水中，锰离子浓度可以达到10.0～40.0mg/L，不能直接排放到环境中，必须进行相应的处理。

沸石是一种具有架状结构的含水多孔性碱或碱土金属硅铝酸盐矿物，其主要结构为硅氧四面体，其中部分Si⁴⁺被Al³⁺替代形成铝氧四面体。硅氧四面体通过氧原子进行连接，形成许多的空穴和孔道，使得沸石具有较大的比表面积和较多的吸附位点。但由于天然沸石内部孔道较小，吸附很快达到饱和，不能达到高效去除污染物质的目的，因此必须对沸石颗粒进行孔道改性处理。对其孔道进行改造，使沸石晶体内部的孔穴和孔道更加畅通，比表面积增大，活性增强，离子交换性能等得到进一步改善。

斜发沸石属于天然沸石的一种，来源广泛，价格低廉。因此斜发沸石及其改性产品，有希望成为工业废水处理材料的理想选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性沸石吸附锰离子的方法，以提高对重金属的吸附能力。

本发明的技术方案如下：

一种改性沸石吸附锰离子的方法，包括以下步骤：

步骤1：取天然斜发沸石，粉碎后过筛；

步骤2：将沸石置于钠盐溶液中反应，然后清洗烘干，得到改性沸石；

步骤3：取工业含锰废水，加入改性沸石，在超声波作用下反应，直至废水中锰离子浓度不再变化，过滤实现固液分离。

步骤1中，所述的天然斜发沸石阳离子交换容量≧0.6mmol/g。

步骤1中，粉碎的天然斜发沸石过筛后粒径在0.15mm以下比例占75.0％以上。

步骤2中，所述钠盐溶液中的钠盐为氯化钠、硫酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠和甲酸钠中的一种或多种。

步骤2中，所述的钠盐溶液质量分数为4～10％。

步骤3中，所述的含锰工业废水中，锰离子的质量浓度为10.0～30.0mg/L，PH＝5.0～7.5。

步骤3中，改性沸石加入工业含锰废水的浓度为2.0～5.0g/L。

步骤3中，所述的超声波间歇作用，反复循环。

步骤3中，所述的超声波声强为2.0～4.5W/cm²，频率为21～25kHz。

步骤2中，使用水清洗2～3次后，在105～120℃下烘干。