[发明专利]一种废水中六价铬离子的去除方法

说明书

本发明公开了一种废水中六价铬离子的去除方法，该方法采用磁性铬离子螯合剂对废水中的六价铬离子进行吸附去除。所述螯合剂以磁性四氧化三铁微球为芯材，通过表面修饰三聚氰胺甲醛聚合物形成核壳结构，再在该磁性核壳微球的聚合物上引入具有强重金属离子吸附螯合性能的二硫代氨基甲酸钠，具备磁性和强吸附作用螯合位点，六价铬离子吸附容量高，操作方便，对六价铬离子分离效果好，能够实现对六价铬离子污染领域的快速治理，具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种六价铬离子的去除方法，具体涉及一种采用磁性吸附剂对废水中的六价铬离子进行快速去除的方法，属于重金属离子处理技术领域。

背景技术

重金属类污染物排放到环境中,只能改变成各种各样的形态或者被转移到其他体系中、或者继续在本体系中稀释、积累,而不能被分解,即使非常低的浓度也会累积污染并通过食物链累积到人的体内。

含铬废水主要来源于矿石加工、建材加工、电镀、制革、金属和钢材冶炼和耐火生产等行业,含铬废水的危害与铬离子的价态有关，废水中主要有三价和六价两种价态，六价铬的毒性最大，其毒性是三价铬的100倍，少量接触会引发溃疡或鼻中穿孔，长期接触易患各种疾病和肺癌。

目前，世界各国铬离子废水处理方法主要有：物理吸附，化学吸附，氧化还原沉淀法，其中物理吸附应用最为广泛。

对于现阶段磁性重金属捕获剂来说，主要是通过硅烷偶联剂对Fe₃O₄粉体表面进行修饰后再修饰SiO₂壳层，再在SiO₂表面修饰螯合位点。通过SiO₂壳层来提高芯材Fe₃O₄稳定性，但在修饰SiO₂壳层时需要大量的溶剂来保证微胶囊的粒径。该反应会产生大量的废溶剂，实际合成意义不大。因此研发一种合成简单，稳定性好，吸附容量大，应用方便的磁性铬离子螯合剂成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种废水中六价铬离子的去除方法，该方法采用磁性铬离子螯合剂吸附去除废水中的六价铬离子，该磁性铬离子螯合剂对六价铬离子吸附容量大，去除效果好，且该方法操作简单，使用方便，磁性铬离子螯合剂易于回收，能够实现六价铬离子快速去除，具有巨大的应用潜力。

本发明研究了一种新型的磁性铬离子螯合剂，该磁性铬离子螯合剂以磁性四氧化三铁微球为芯材，采用稳定剂抗坏血酸和三聚氰胺甲醛有机聚合物对磁性四氧化三铁微球进行改性或包覆，三聚氰胺甲醛有机聚合物表面修饰有具有强吸附螯合性能的二硫代氨基甲酸钠，所得螯合剂螯合位点多、稳定性强、对Cr⁶⁺吸附量大，可以实现废水中大部分六价铬离子的吸附去除。

本发明提供了一种废水中六价铬离子的去除方法，该方法是：

（1）在四氧化三铁微球表面修饰抗坏血酸（AA），得到Fe₃O₄@AA微球；

（2）在Fe₃O₄@AA微球表面包覆三聚氰胺甲醛树脂层（MF），得到Fe₃O₄@AAMF微球；

（3）在Fe₃O₄@AAMF微球表面修饰二硫代氨基甲酸钠，得到磁性铬离子螯合剂；

（4）在含有六价铬离子的废水中加入磁性铬离子螯合剂，对废水中的六价铬离子进行吸附，实现六价铬离子的快速去除。

进一步的，磁性铬离子螯合剂的反应方程式如下所示：

进一步的，本发明磁性铬离子螯合剂以四氧化三铁微球为基材，四氧化三铁微球具有磁性，在后续使用过程中便于回收，操作便捷。所用四氧化三铁微球的粒径为10 nm～100 um，优选为10-200nm，在此范围内，微球具有较好的比表面积，便于修饰，吸附性能更好。