[發(fā)明專(zhuān)利]一種熱改性凹凸棒石吸附劑吸附處理含鍶廢水

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210179328.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103456381A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李劍;王金生;孫丹妮;滕彥國(guó);左銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李劍;王金生;孫丹妮;滕彥國(guó);左銳
• 主分類(lèi)號(hào): G21F9/12
• 分類(lèi)號(hào): G21F9/12;B01J20/12;B01J20/34
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含鍶廢水處理領(lǐng)域，進(jìn)一步地說(shuō)，是涉及一種熱改性凹凸棒石吸附劑處理含鍶廢水的方法。?

背景技術(shù)

鍶是一種銀白色的堿土金屬。隨著世界工業(yè)的發(fā)展，鍶的使用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大和變化。19世紀(jì)末到本世紀(jì)初，人們用氫氧化鍶用于制糖業(yè)，以提純甜菜糖漿；兩次世界大戰(zhàn)期間，鍶化合物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)煙火及信號(hào)彈；本世紀(jì)二三十年代，用碳酸鍶作鋼的脫硫劑，以去除硫、磷等有害的雜質(zhì)；50年代，在電解鋅生產(chǎn)中，用碳酸鍶提純鋅；60年代末，人們將碳酸鍶廣泛用作磁性材料，并且將鈦酸鍶和氯化鍶用于電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器和火箭燃料；70年代，人們將碳酸鍶用于制造彩色電視機(jī)屏幕玻璃以屏蔽X射線。目前，鍶廣泛應(yīng)用于原子能工業(yè)，特別是在核電工業(yè)中，放射性鍶還作為鈾核裂變的產(chǎn)物之一，大量出現(xiàn)在核廢水當(dāng)中。放射性鍶共有17種同位素(原子序數(shù)從鍶-81到鍶-97)，都是輻射源，其中毒理學(xué)意義最大的為鍶-89和鍶-90。鍶-90的半衰期為28.1年，釋放的β粒子最大能量為0.544MeV(百萬(wàn)電子伏特)，平均能量為0.20MeV；鍶-89半衰期為50.4天，釋放的β粒子最大能量為1.46MeV，平均能量為0.56MeV。目前核能作為一種清潔能源被越來(lái)越廣泛的使用，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)核電裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬(wàn)KW，是目前核電發(fā)電量的兩倍，而每座100萬(wàn)KW標(biāo)準(zhǔn)的輕水堆將產(chǎn)生550m³/a的低中放固體廢物，這些固體廢物在自然界水氣動(dòng)力或人為?作用下進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，污染大氣、土壤、水體，通過(guò)食物鏈作用進(jìn)而危害人體。?

鍶是一種親骨分布的核素，易被機(jī)體吸收，主要沉積在骨骼的無(wú)機(jī)鹽部分，通過(guò)內(nèi)輻照作用于骨骼和骨髓，對(duì)人體危害較大，且難排出體外。通過(guò)呼吸道進(jìn)入機(jī)體的鍶，通常在肺部的濃度較大，肺中的巨噬細(xì)胞吞噬了放射性微粒后，可形成電離密度高的放射源，并迅速散布至全身。長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)允許范圍的小劑量外輻照或內(nèi)輻照，可能引起神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能、心血管功能、免疫功能的障礙，甚至引起癌變。?

為降低水環(huán)境中鍶的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，需要去除廢水或地表水體中高濃度的鍶。目前常規(guī)的水處理方法有物理、化學(xué)、生物法以及上述方法的組合處理方法。與傳統(tǒng)的復(fù)雜工藝相比，吸附工藝具有工藝簡(jiǎn)單、處理效果穩(wěn)定、價(jià)格相對(duì)低等優(yōu)點(diǎn)。專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為200410020879介紹了一種利用WK吸附材料處理重金屬及放射性金屬離子的方法，專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為200810000889介紹了一種利用氧化型疏水葡甘聚糖吸附材料處理重金屬及放射性核素的方法，兩種方法均對(duì)重金屬及放射性金屬離子有較高的去除率，充分體現(xiàn)了吸附材料的高吸附性能，但兩者所用的原材料種類(lèi)多，制備工藝繁雜。且WK吸附材料要被填進(jìn)吸附柱中進(jìn)行吸附，對(duì)吸附的條件要求較高，難以推廣使用。因此，急需一種新型、經(jīng)濟(jì)的吸附材料用于水體中鍶的去除。土壤類(lèi)吸附材料因?yàn)閮r(jià)格低廉、種類(lèi)繁多，成為目前研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外有關(guān)鍶的吸附研究采用的天然土壤類(lèi)吸附材料，包括黏土、烏柵土、紅壤等，也有采用改性復(fù)合吸附材料如膨潤(rùn)土/活性炭、零價(jià)鐵等，但天然土壤類(lèi)吸附材料存在吸附容量低，吸附濃度范圍有限，不適宜去除水體中高濃度的鍶。?

凹凸棒石是一種天然的粘土礦物，由于具有獨(dú)特的層鏈狀晶體結(jié)構(gòu)和十分細(xì)小(約0.01μm×1μm)的棒狀、纖維狀晶體形態(tài)和較大的比表面積(內(nèi)表面積可?高達(dá)300-400m²/g，而外表面積取決于凹凸棒石晶體顆粒的大小，根據(jù)實(shí)測(cè)，蘇皖凹凸棒石外表面積約為23m²/g)，決定了其具有良好的吸附性能。據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道凹凸棒石是重金屬和有機(jī)物的強(qiáng)吸附材料，并且再生操作簡(jiǎn)單，再生率高，屬于一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保類(lèi)的非金屬類(lèi)粘土礦物，具有廣闊應(yīng)用前景。目前的文獻(xiàn)已經(jīng)報(bào)道了凹凸棒石對(duì)廢水COD的去除，去除率可高達(dá)90％以上，有的甚至達(dá)到100％，且再生率高，可重復(fù)使用，但將凹凸棒石應(yīng)用于鍶的吸附去除并未見(jiàn)報(bào)道。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種熱改性凹凸棒石吸附劑處理含鍶廢水的方法。對(duì)鍶的吸附效率高，操作簡(jiǎn)單，易于推廣。?

本發(fā)明的目的是提供一種熱改性凹凸棒石吸附劑處理含鍶廢水的方法。?

所述的鍶在廢水中的濃度為5-150mg/L；?

在所述的含鍶廢水加入熱改性凹凸棒石吸附劑，所述的含鍶廢水中的鍶與所述的吸附劑的質(zhì)量比為1∶(500-5000)，優(yōu)選1∶500；?

所述的吸附過(guò)程在溫度為0-50℃的條件下、采用靜態(tài)和/或振蕩、攪拌作用方式進(jìn)行。?

在具體實(shí)施中，?