專利名稱：高效除鉻復合吸附劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高效除鉻復合吸附劑的制備方法，屬于污水處理技術領域。
背景技術：
鉻及其化合物廣泛應用與工業(yè)生產的各個領域，是冶金、電鍍、制革、油漆、顏料、印染、制藥等行業(yè)的重要原料。這些工業(yè)部門分布多而廣，大量的含鉻廢水、粉塵和鉻渣隨之排入環(huán)境，對水體、大氣和土壤造成嚴重的污染。
鉻中毒大都由鉻(VI)引起，它可使血紅蛋白轉變?yōu)楦哞F血紅蛋白，并可干擾體內的氧化、還原和水解過程。常接觸大劑量鉻(VI)會引起接觸部位的潰瘍或不良反應。攝入過量的鉻(VI)會引起腎臟和肝臟受損、惡心、腸胃道刺激、胃潰瘍、痙攣甚至死亡。鉻(VI)是美國毒理學組織公布的致癌物，具有致突變和致癌性。目前對含鉻廢水的處理方法有很多，根據其處理原理的不同，可分為物理法、化學法、電化學法和生物處理法。化學處理法主要是還原沉淀法，該方法需投加大量的還原劑和絮凝劑，并且末端產生大量固體狀污泥從而導致二次污染，所以對后續(xù)處理要求較高。電化學處理法是利用外加電場，達到去除水中鉻的原理，容易產生極板腐蝕、鈍化、耗損等問題，造成耗電多，壽命短，處理效果不穩(wěn)定等缺點。生物處理法由于菌種的培育，以及已高度富集鉻的生物易于釋放的不穩(wěn)定性，導致生物法很難實現(xiàn)穩(wěn)定化處理，并且容易造成二次污染。物理吸附法利用具有高表面積或表面具有高度發(fā)達的孔隙結構的物質作為吸附齊U，除去廢水中的鉻，不需要像化學法和電化學法那樣投入大量試劑，也不像生物法存在不穩(wěn)定性?？偠灾椒ǔt因具有成本低、工藝簡單、運行穩(wěn)定可靠、無剩余污泥等優(yōu)點逐漸受到人們的關注。專利200410052084. X中，利用細磨后的高爐礦渣的還原性、吸附性和化學活性，將有毒的六價鉻離子還原成低價無毒的鉻離子并固化起來，以降低含鉻水溶液中六價鉻離子的濃度和減少含鉻固體廢棄材料中六價鉻離子的溶出。專利201010227192. I中，將重晶石礦物材料熔燒后粉碎過篩，用氯化鐵溶液反應生成重晶石吸附劑，在20°C的水浴恒溫振蕩器中振蕩I小時，pH為3-4時污水中鉻離子的去除率為99%以上，往重晶石吸附劑中適量添加氯化鋇粉，用于處理高含量鉻污水，提高鉻尚子的去除率。然而上述專利制備的吸附劑存在易造成設備堵塞，不易于回收鉻，生產成本高的問題，在一定程度上限制了吸附法除鉻的應用
發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題就在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種高效除鉻復合吸附劑的制備方法，它以工業(yè)廢棄物赤泥和蒙脫石粘土為原料，通過簡單的造粒焙燒制備高效水體除鉻吸附劑，生產工藝簡單，生產成本低廉，且生產過程無有害氣體及污水產生。制備的吸附劑對水體鉻有高度親和性，吸附效率高，不會對水體及水生生物產生毒害，且使用后便于從水體移出，使用過程中易于回收、不造成設備堵塞，達到對水體鉻的高效去除，同時達到廢棄物循環(huán)再利用的目的。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案
本發(fā)明提供了一種高效 除鉻復合吸附劑的制備方法，所述制備方法包括下列步驟
1)、原料準備以赤泥和蒙脫石粘土為原料；
2)、造粒鑄型在赤泥和蒙脫石粘土原料中加入水及可溶性淀粉，充分攪拌均勻、造粒鑄型并干燥；
Q Λ 小立枚O 7 Λ 少口力7"Q ο所述原料準備步驟中，對赤泥和蒙脫石粘土進行粉碎處理，赤泥和蒙脫石粘土的粉末細度為90-120目；
所述造粒鑄型步驟中，赤泥粉末、蒙脫石粘土粉末、可溶性淀粉的質量比為(4-5):3 2 ；加入水量為能夠將物料充分攪拌均勻、粉體能夠進行鑄型造粒，成型顆粒直徑為3-5mm，干燥溫度為90-110°C,干燥時間為12-24h。所述焙燒步驟中，焙燒溫度為550_650°C，焙燒時間為O. 5_2h。本發(fā)明以工業(yè)廢棄物赤泥和蒙脫石粘土為原料，通過簡單的造粒焙燒制備高效水體除鉻吸附劑，生產工藝簡單，生產成本低廉，且生產過程無有害氣體及污水產生。制備的吸附劑對水體鉻有高度親和性，吸附效率高，不會對水體及水生生物產生毒害，且使用后便于從水體移出，使用過程中易于回收、不造成設備堵塞，達到對水體鉻的高效去除，同時達到廢棄物循環(huán)再利用的目的。因此本發(fā)明制備的吸附劑在含鉻廢水除鉻方面具有廣泛適用性，可用于冶金、電鍍、制革等生產加工行業(yè)廢水的除鉻。
具體實施例方式實施例I
以赤泥和蒙脫石粘土為原料，蒙脫石粘土購自珍永偉科技有限公司，將原料粉碎至100目，取4g赤泥粉末、3g蒙脫石粉末、2g可溶性淀粉轉入攪拌器，緩慢加入適量的水，攪拌均勻；將攪拌均勻的材料揉制成直徑T5mm的均勻球形顆粒；將成型顆粒置于烘箱中105°C干燥24h后置于馬弗爐中600°C焙燒lh，自然降至室溫，制得高效除鉻多孔性顆粒吸附劑。稱取上述制備的高效除鉻多孔性顆粒吸附劑2g，置于250mL錐形瓶中，加入IOOmL含鉻10mg/L的模擬廢水溶液，不攪拌，20°C ±1°C恒溫條件下靜置72h后測上清液鉻濃度，計算絡的去除率。結果表明，反應12h，吸附劑對鉻的去除率接近38% ;反應24h，吸附劑對鉻的去除率47% ;反應48h，吸附劑對鉻的去除率為64% ;反應72h，吸附劑對鉻的去除率達到75%。稱取上述制備的高效除鉻多孔性顆粒吸附劑2g，置于250mL錐形瓶中，加入IOOmL含鉻20mg/L的模擬廢水溶液，不攪拌，200C ± 1°C恒溫條件下靜置，于不同時間采樣測上清液鉻濃度，計算鉻的去除率。結果表明，12 h后顆粒吸附劑對磷的去除率接近45% ；48h后去除率接近55% ；72h后去除率接近70%。實施例2
以赤泥和蒙脫石粘土為原料，蒙脫石粘土購自珍永偉科技有限公司，將原料粉碎至90目，取5g赤泥粉末、3g蒙脫石粉末、2g可溶性淀粉轉入攪拌器，緩慢加入適量的水，攪拌均勻；將攪拌均勻的材料揉制成直徑3_的均勻球形顆粒；將成型顆粒置于烘箱中110°C干燥12h后置于馬弗爐中650°C焙燒O. 5h，自然降至室溫，制得高效除鉻多孔性顆粒吸附劑。實施例3 以赤泥和蒙脫石粘土為原料，蒙脫石粘土購自珍永偉科技有限公司，將原料粉碎至120目，取4. 5g赤泥粉末、3g蒙脫石粉末、2g可溶性淀粉轉入攪拌器，緩慢加入適量的水，攪拌均勻；將攪拌均勻的材料揉制成直徑5_的均勻球形顆粒；將成型顆粒置于烘箱中90°C干燥24h后置于馬弗爐中550°C焙燒2h，自然降至室溫，制得高效除鉻多孔性顆粒吸附劑。最后應說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種高效除鉻復合吸附劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括下列步驟 1)、原料準備以赤泥和蒙脫石粘土為原料； 2)、造粒鑄型在赤泥和蒙脫石粘土原料中加入水及可溶性淀粉，充分攪拌均勻、造粒鑄型并干燥；Q Λ 小立枚O 7 Λ 少口力7"Q ο
2.如權利要求I所述的高效除鉻復合吸附劑的制備方法，其特征在于，所述原料準備步驟中，對赤泥和蒙脫石粘土進行粉碎處理，赤泥和蒙脫石粘土的粉末細度為90-120目。
3.如權利要求2所述的高效除鉻復合吸附劑的制備方法，其特征在于，所述造粒鑄型步驟中，赤泥粉末、蒙脫石粘土粉末、可溶性淀粉的質量比為(4-5) 3 2 ;加入水量為能夠將物料充分攪拌均勻、粉體能夠進行鑄型造粒，成型顆粒直徑為3-5mm，干燥溫度為90-110°C，干燥時間為 12-24h。
4.如權利要求3所述的高效除鉻復合吸附劑的制備方法，其特征在于，所述焙燒步驟中，焙燒溫度為550-650°C，焙燒時間為O. 5-2h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效除鉻復合吸附劑的制備方法，以赤泥和蒙脫石粘土為原料，加入水及可溶性淀粉，充分攪拌均勻、造粒鑄型并干燥；550-650℃，焙燒0.5-2h。本發(fā)明以工業(yè)廢棄物赤泥和蒙脫石粘土為原料，通過簡單的造粒焙燒制備高效水體除鉻吸附劑，生產工藝簡單，生產成本低廉，且生產過程無有害氣體及污水產生。制備的吸附劑對水體鉻有高度親和性，吸附效率高，不會對水體及水生生物產生毒害，且使用后便于從水體移出，使用過程中易于回收、不造成設備堵塞，達到對水體鉻的高效去除，同時達到廢棄物循環(huán)再利用的目的。
文檔編號B01J20/12GK102872797SQ201210399838
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者陳男, 馮傳平, 王秋懿 申請人:中國地質大學(北京)