[發(fā)明專利]一種可循環(huán)再生的氫氧化鎂吸附劑富集水中低濃度重金屬的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010121643.3
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN102190345A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 林璋;劉煒珍;黃豐;許新江;鄒婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/62;C02F101/20
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技術領域

本發(fā)明涉及一種可循環(huán)再生的吸附劑處理水中低濃度重金屬的方法，用氫氧化鎂作為循環(huán)再生的吸附劑處理水中低濃度的重金屬，再通入二氧化碳與氫氧化鎂反應使重金屬脫附并富集，再通過煅燒實現吸附劑的循環(huán)再生。屬于環(huán)境保護領域中的含重金屬水處理技術。

背景技術

隨著我國工業(yè)的發(fā)展，廢水排放量增加，重金屬污染已成為一個亟待解決的問題。隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃。部稍谠孱惡偷啄嘀蟹e累，被魚和貝的體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。如六價鉻主要以CrO₄^2-和Cr₂O₇^2-的形式存在，其溶解性好遷移率高，過量的六價鉻(超過10mg/L)對水生物有致死作用，它很容易被人體吸收并在體內富集，容易致癌，具有很強的毒性。砷化合物有劇毒，容易在人體內積累，造成慢性砷中毒。環(huán)保部已將解決危害群眾健康的重金屬污染問題列為2010年全國污染防治工作的頭等大事，其中將鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷等作為重點防控污染物。

目前，世界各國采用的含重金屬廢水的處理方法主要有：化學法、離子交換法、膜分離法、微生物法、吸附法等。其中化學法工藝較成熟，已被大規(guī)模廣泛使用。然而對于含低濃度重金屬的水，若采用化學法處理則需要消耗大量化學藥劑，并增加污泥量；而采用離子交換法和膜分離方法則設備投資和維護成本高；生物法是一種新興的方法，還處于在實驗室研究階段。吸附法由于成本低、操作簡單、處理量大等特點，在處理低濃度重金屬的水中顯示出較大的優(yōu)勢。很多吸附劑(如活性炭、沸石、膨潤土、活性污泥、納米吸附劑等)對水中低濃度的重金屬有很高的去除效率，已被廣泛采用。例如，氫氧化鎂由于pH緩沖性好、吸附能力強、無腐蝕性、無毒無害、易于安全操作，被稱為“綠色安全水處理劑”，已廣泛用于環(huán)保領域，包括印染廢水脫色處理、酸性廢水處理、重金屬脫除等方面。

德國專利DE?10318746-A1用氫氧化鎂凈化含有重金屬的工業(yè)廢水和飲用水，是一種簡單的、環(huán)境友好的方法。由于氫氧化鎂本身的弱堿性，它不僅可以中和酸性廢水，而且可以使水中重金屬離子形成氫氧化物沉淀予以脫除，對Ni²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr³⁺等重金屬離子有較高的去除率。然而吸附了重金屬的吸附劑的后處理又是一個難題，處理不當容易造成二次污染。

關于吸附劑循環(huán)再生的研究較少。美國專利US7247242-B1用可再生的氫氧化鎂吸附富集地表和地下水中痕量的砷離子，以利于水中砷離子的檢測。該專利以氫氧化鎂作為可再生的吸附劑，提供了一種簡單的循環(huán)再生方法。其中砷離子脫附和富集的原理是將吸附有砷的氫氧化鎂與碳酸鹽反應生成碳酸鎂導致脫附。該方法需要加入碳酸鹽作為反應劑，消耗化學試劑，同時向砷濃縮液中引入化學雜質，可能給砷濃縮液的回收處理造成不便。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種氫氧化鎂吸附劑循環(huán)再生的簡單的、低成本的方法；

本發(fā)明的目的之二在于提供一種采用可循環(huán)再生的氫氧化鎂吸附劑富集水中低濃度重金屬的方法，以利于重金屬的回收利用。

本發(fā)明是以如下技術方案實現的：

1.一種可循環(huán)再生的氫氧化鎂吸附劑富集水中低濃度重金屬的方法，其特征在于：以氫氧化鎂作為吸附劑處理水中低濃度重金屬；用二氧化碳與吸附有重金屬的氫氧化鎂反應生成三水碳酸鎂晶粒，導致重金屬脫附并富集；再將三水碳酸鎂晶粒分離出濃縮液，清洗、干燥、研磨、煅燒，實現氫氧化鎂循環(huán)再生。

2.根據項1所述的氫氧化鎂吸附劑富集水中低濃度重金屬的方法，其特征在于：所述氫氧化鎂采用氧化鎂作為原料制備而成，其制備方法是將氧化鎂加熱到100～700度保溫1～3小時后，直接倒入正在攪拌的低濃度重金屬的水中，氧化鎂立即與水反應生成納米級片狀氫氧化鎂。

3.根據項1所述的氫氧化鎂吸附劑富集水中低濃度重金屬的方法，其特征在于：所述的方法可處理的水包括工業(yè)廢水和飲用水。

4.根據項1所述的氫氧化鎂吸附劑富集水中低濃度重金屬的方法，其特征在于：所述的低濃度重金屬，包含CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-、AsO₄^3-和AsO₃^3-等含重金屬的陰離子，重金屬濃度低于200mg/L。