[發明專利]一種復合除鉬劑的合成方法及其去除鉬的方法

有效

• 申請號: 201410016497.6
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103755003A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 馬偉;程子洪;王刃;沙學龍;宗盼盼;徐軍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于水質凈化領域，涉及一種復合除鉬劑的合成方法及用于去除鉬的方法。

背景技術

據世界衛生組織報道，人類80％的疾病是由于飲用了被污染的水。調查結果顯示：我國每年也有500萬人因飲用不健康水導致疾病而死。對我國的水質調查結果表明，重金屬對環境的污染呈上升趨勢。例如：Mo、Hg，Cd，Cr，As，Ni等。重金屬進入生態系統后，分布于水生生態系統的各個組分中，對生態系統產生影響。其中，中國的飲用水源污染非常嚴重，符合飲用水標準者約占30%，在以地下水為飲用水源的城市受到不同程度的污染。

我國多處鉬礦區地表水和地下水體中有較高濃度鉬存在。鉬礦開采是鉬進入環境中的主要來源，而主要污染途徑是來自降雨動力作用下的尾礦鉬的滲出，嚴重影響生活用水質量。盡管采用物理、化學復合技術處理方法，絮凝技術等將原水中的鉬通過化學反應生成可分離物，利用物理方法從水中分離，再輔以常規水處理工藝生產出符合國家標準的飲用水。但是該工藝處理成本高，同時引入了其他的污染因子使得其的持續運行受到了制約。

王宜成等在環境科學與技術（第30卷、第6期2007年6月，69頁）中報道了利用零價鐵除鉬的研究，鉬的去除效率隨pH值的降低而增加，在pH=2.0時，去除率達到98%；傅金祥等在沈陽建筑大學學報(自然科學版)（2009年9月954頁）報道了鉬污染飲用水的PAC吸附工藝，以自配的鉬質量濃度為1mg/L溶液為原水，模擬鉬污染的飲用水，通過試驗驗證粉末活性炭吸附對鉬污染物的去除效果。結果表明粉末活性炭對鉬污染物的吸附在40分鐘內能達到吸附容量的80%～90%；馬越等在2011年6月《供水技術》26頁報道了實驗研究結果：利用三氯化鐵化學沉淀處理飲用水中的鉬超標問題要比聚合氯化鋁要好，出水可以達到0.07mg/L標準要求；賈含帥等在稀有金屬與硬質合金（2012年8月，73頁）雜志上發表了粉煤灰處理含鉬廢水的效果及吸附機理研究，在吸附質鉬初始濃度為10mg/L、pH=3.1條件下，粉煤灰對鉬的吸附效果最好，除鉬率為74.3%；對于50ml的含鉬溶液，當吸附劑投加量為2.5g時除鉬率達到最高值85.4%；近期專利CN102358652A公開了一種去除水中鉬和鎢的方法。首先制備針鐵礦吸附劑，并在室溫下老化，調節pH到酸性后加入該吸附劑，對鉬和鎢具有很好的去除效果好的特點。該方法可以實現鉬和鎢的去除率達100%。以上方法主要利用吸附和化學沉淀作用脫鉬，主要缺點原料復雜且適用性小，且在吸附過程中需要在強酸條件下進行，操作麻煩，成本高；而利用三氯化鐵作為化學沉淀劑因藥劑本身是酸性的腐蝕性強，運輸、使用過程不安全。

本發明針對上述問題，合成一種復合除鉬劑利用其去除水體中鉬污染物。主要以廉價常用的飲用水凈水劑原料為基礎，制備方法簡單，藥劑沒有腐蝕性、工藝流程短，過程環保可控，并且使用過程中不需要加入酸等調節pH，適合廢水脫鉬也適合飲用水除鉬。

發明內容

本發明針對現有技術和不足，對含有鉬污染水的處理，提出了一種合成復合除鉬劑的合成方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

（1）首先將亞鐵鹽溶解配制溶液，氧化為三價以上鐵鹽；將亞鐵氧化為三價鐵，可以采用臭氧氧化、雙氧水氧化等或電解氧化等方法。

（2）攪拌條件下按照三價鐵鹽與亞鐵鹽摩爾比為3～0.5:1再加入亞鐵鹽，加入添加劑，待均勻后通入N₂保護或抽真空；合成過程中添加劑為亞硝酸鈉，加入量按照質量體積比0.1～5:1000。

（3）控制溫度在45～70℃持續攪拌30～90min并加入催化劑；催化劑可以選擇溶解性鋁鹽，加入量按照質量體積比為1～10:1000。

（4）加入堿性液調節pH為3～7，并繼續攪拌30～90min；合成過程中堿性液可以是NH₃·H₂O、Na₂CO₃、NaOH、Ca(OH)₂中的一種或上述的混合液。

（5）升高反應溫度到80～95℃反應40～120min；

（6）停止攪拌進行陳化，陳化1～10h；

（7）向合成的溶液中按照體積比10～30:1000加入新的高價鐵鹽，攪拌均勻；

（8）攪拌條件下加入分散劑，備用。