[发明专利]一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法

权利要求书

1.一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法，其特征在于：通过梯度调节废水的pH，采用磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料吸附分离废水中多种重金属离子；所述磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料由腐植酸负载在磁性含钛矿物表面构成；所述废水中包含铬离子、铜离子、铅离子、锌离子、镉离子和汞离子中至少两种；

将废水的pH调节至1~3，采用磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料对废水中铬离子进行吸附，再调节pH至4~5，采用磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料对废水中铅离子进行吸附，再调节pH至大于5，且小于7，采用磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料对废水中铜离子、锌离子和镉离子进行吸附，再调节pH至大于或等于7，采用磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料对废水中汞离子进行吸附；吸附至饱和的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料采用pH值大于11的碱液或pH值为1~2的酸液进行洗脱，回收重金属离子；

所述磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料通过以下方法制备得到，包括以下步骤：

1）将磁性含钛矿物通过细磨处理和酸液活化处理，得到表面活化磁性含钛矿物；

2）将表面活化磁性含钛矿物与含二价和/或三价金属盐的溶液进行球磨矿化处理，得到磁性基体颗粒；

3）将磁性基体颗粒加入至腐植酸溶液中吸附达到饱和后，过滤、干燥，即得。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法，其特征在于：通过多级串联吸附池对废水中的重金属离子进行分步吸附分离，所述多级串联吸附池的级数根据废水中重金属总类确定相应数量的级数，各级吸附池内均填充有磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料；

将废水的pH调节至1~3后，输送至一级吸附池内，对铬离子进行吸附，一级吸附池出水调节pH至4~5后，输送至二级吸附池内，对铅离子进行吸附，二级吸附池出水调节pH至大于5，且小于5.5后，输送至三级吸附池内，对铜离子进行吸附，三级吸附池出水调节pH至5.5~6.5后，输送至四级吸附池内，对锌离子进行吸附，四级吸附池出水调节pH至大于6.5，且小于7后，输送至五级吸附池内，对镉离子进行吸附，五级吸附池出水调节pH至大于或等于7后，输送至六级吸附池内，对汞离子进行吸附，六级吸附池出水直接排放；一级吸附池内吸附至饱和的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料采用pH值大于11的碱液洗脱，二级至六级吸附池内吸附至饱和的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料采用pH值为1~2的酸液分别进行洗脱，回收各种重金属离子。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法，其特征在于：废水与一级吸附池内填充的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的体积质量比例为1L:2~8g，在一级吸附池内的停留时间为1~3小时。

4.根据权利要求2所述的一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法，其特征在于：一级吸附池出水与二级吸附池内填充的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的体积质量比例为1L:0.2~2g，在二级吸附池内的停留时间为10~40分钟。

5.根据权利要求2所述的一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法，其特征在于：二级吸附池出水与三级吸附池内填充的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的体积质量比例为1L:0.5~2g，在三级吸附池内的停留时间为10~40分钟。

6.根据权利要求2所述的一种基于磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的废水中重金属梯级吸附和回收方法，其特征在于：

三级吸附池出水与四级吸附池内填充的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的体积质量比例为1L:1~4g，在四级吸附池内的停留时间为2~5小时；

四级吸附池出水与五级吸附池内填充的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的体积质量比例为1L:1~4g，在五级吸附池内的停留时间为2~5小时；

五级吸附池出水与六级吸附池内填充的磁性含钛矿物/腐植酸复合吸附材料的体积质量比例为1L:0.5~2g，在五级吸附池内的停留时间为1~3小时。