[發明專利]一種用磷石膏制備重金屬吸附劑的方法

有效

• 申請號: 201310285561.6
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103331145A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 宋功武;王仁宗;毛芹利;何瑜;沙淮麗;鐘書華
• 申請（專利權）人: 湖北富邦科技股份有限公司;湖北大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明涉及材料制備以及環境分析領域，特別涉及一種用磷石膏制備重金屬吸附劑的方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展和人口增加，各類污水的排放量不斷增加，使得含有重金屬元素的污水排入水體，從而造成水體污染。水體重金屬污染問題如果不及時控制，將會造成水體中的重金屬在水生生物體內富集，隨著食物鏈的傳播，將對整個生態環境造成破壞。?

重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。目前中國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。隨廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可以在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。

磷石膏是磷酸或磷肥工業以及某些合成洗滌劑產業排放的工業廢渣。磷石膏多呈灰白色，有的呈黃色和灰黃色，密度為2.05～2.45g/cm³，容重0.85?g/cm³，是一種多組分的復雜晶體。在通常情況下，濕法生產1噸磷酸，產生4.5～5.5噸磷石膏。隨著經濟的飛速發展,?磷的需求量增加,?磷石膏的排放量也與日俱增。磷石膏的大量堆存，不僅侵占了土地資源，而且由于風蝕、雨蝕造成了大氣、水系及土壤的污染。但是目前我國的磷石膏利用率有限，因此，擴大磷石膏的綜合利用也是大勢所趨。

發明內容

本發明為了克服環境保護中使用傳統方法的不足，提供一種用磷石膏制備重金屬吸附劑的方法，利用化工廠排出的工業廢渣—磷石膏為原材料，提供一種新型的處理含重金屬廢水吸附劑的制備方法。相對于傳統方法，這種處理方法具有合理利用資源、降低消耗、省時省力、效果顯著的優點；同時，以磷石膏為主要原材料，不僅可以節約化工原料，同時具有原料來源廣泛、造價低廉的優勢，更為磷石膏的綜合利用及處理重金屬廢水提供了新思路。

本發明技術方案為：

一種用磷石膏制備重金屬吸附劑的方法，其特征在于按以下步驟進行：

1)?磷石膏的預處理：磷石膏經水洗、浮選去除表面的有機物，然后在500-800℃下煅燒2-4小時，得到預處理磷石膏；

2)?用磷石膏合成吸附劑：稱取步驟1）得到預處理磷石膏4g于燒杯中，加入100ml?質量濃度為20%的HCl，并加入5-13g乙二胺四乙酸EDTA，20-80℃下攪拌反應3-6小時，反應產物離心后取上清液，滴加10-50ml濃度為0.5-1.8molL^-1的(NH₄)₂HPO₄溶液，然后加入0.01-0.1g十二烷基三甲基溴化銨，混合液用1?molL^-1?NaOH調節pH到5-12，繼續攪拌1-8小時，最后混合溶液室溫陳化8-16h，陳化后的產物經水洗至中性后烘干得到吸附劑；

3)重金屬吸附劑的制備：步驟2）中制備的吸附劑與吸附助劑按質量比95：5加入吸附助劑，混合均勻造粒得到重金屬吸附劑。

所述的吸附助劑為聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁或氧化鎂。

重金屬吸附劑用于處理含重金屬廢水的用途：取0.3-2g重金屬吸附劑于100ml濃度為200-800mgL^-1的Pb溶液中，于振蕩儀上振蕩5-18小時；溶液中Pb去除率達98%以上。

本發明的優點及積極效果：本發明提供的制備方法和處理重金屬廢水都不需要苛刻的設備條件、操作安全簡便、原料簡單且生產成本較低、工藝重現性好、可操作性強、制備及處理條件簡單、能夠實現放大生產。同時，利用磷石膏為原材料合成重金屬吸附劑來處理含重金屬廢水，對保護生態環境有著十分積極的意義，該處理方法經濟簡單，具有良好的社會效益和經濟效益。

附圖說明

圖1－1為發明制備的重金屬吸附劑SEM圖。

圖1－2為發明制備的重金屬吸附劑吸附Pb后的SEM圖。

圖2－1為發明制備的重金屬吸附劑的ESD能譜圖。

圖2－2為發明制備的重金屬吸附劑吸附Pb的ESD能譜圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。但本發明并不限于以下實施例。

實施例1

1)?磷石膏的預處理：磷石膏經水洗、浮選去除表面的有機物，然后在800℃下煅燒2小時，得到預處理磷石膏；