[發(fā)明專利]水羥硅鈉石在吸附重金屬離子中的應(yīng)用方法

在審

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• 申請(qǐng)日: 2014-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104229920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戈明亮;王雁武;陳萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸附劑的應(yīng)用方法，具體涉及水羥硅鈉石在吸附重金屬離子中的應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

近年來(lái),隨著采礦、冶煉等行業(yè)的迅猛發(fā)展,大量含重金屬離子工業(yè)廢水排入環(huán)境,造成了嚴(yán)重的水體和土壤污染,由于重金屬離子不能自行分解,易聚集在生物體內(nèi),導(dǎo)致各種紊亂和疾病,如不加以控制，就會(huì)威脅到人類的健康和生存，所以含重金屬離子廢水的處理引起了人們的高度重視。

對(duì)含重金屬離子廢水,傳統(tǒng)的處理方法是采用化學(xué)沉淀法、薄膜過(guò)濾、離子交換法、蒸發(fā)回收法、吸附法和電解法等,但這些方法都存在一定的缺陷。化學(xué)沉淀法對(duì)試劑的消耗量大、易產(chǎn)生二次污染；蒸發(fā)回收法能耗太大；離子交換法和活性炭吸附法雖然效果較好但成本太高,只有對(duì)有較高利用價(jià)值的貴、重金屬離子的回收才可考慮用這種方法。因此尋找廉價(jià)的廢水凈化材料,對(duì)廢水中重金屬離子的有效處理,降低廢水的處理成本,提高凈化效率,已成為環(huán)境污染治理中亟待解決的問(wèn)題。

近十幾年來(lái),許多研究者在探索廉價(jià)高效的吸附劑,其中包括:天然礦物、工業(yè)副產(chǎn)物、單寧類、殼聚糖、黃藥類、有機(jī)復(fù)合材料和生物吸附劑等。其中已發(fā)現(xiàn)的具有吸附重金屬離子功能的礦物有：蒙脫石、海泡石、坡縷石、沸石、蛭石、伊利石、綠泥石、高嶺石、凹凸棒石、麥飯石、蛇紋石、膨潤(rùn)土、長(zhǎng)石類、鈣十字石、明礬石、三水鋁石,此外還有磷灰石、硫鐵礦、天然磁黃鐵礦等。然而，多數(shù)礦物吸附劑需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的改性處理，才能達(dá)到使用要求，這就增加了成本，給其低廉性大打折扣。如改性沸石[張新艷王起超.天然和巰基改性沸石吸附水溶液中重金屬Hg2⁺的特征研究.環(huán)境工程學(xué)報(bào).2009,3(3),455-460]和改性膨潤(rùn)土[李虎杰,劉愛(ài)平,易成發(fā),白萍.膨潤(rùn)土對(duì)Cd²⁺的吸附作用及影響因素.中國(guó)礦業(yè).2004,13(11),79-81.]以及改性蒙脫石和高嶺石[宋鐵紅，呂卓，閆邢君.蒙脫石和高嶺石吸附水溶液中重金屬離子的實(shí)驗(yàn)研究.礦物巖石.2014,43(2),130-133.]用于對(duì)砷離子、鎘離子、鉛離子、銅離子和鉻離子等離子的吸附。因此找到一種成本低廉，預(yù)處理簡(jiǎn)便，吸附率高且能吸附多種重金屬離子的礦物類吸附劑是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種水羥硅鈉石在吸附重金屬離子中的應(yīng)用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。

水羥硅鈉石在吸附重金屬離子中的應(yīng)用方法，將合成的pH值為8-9的水羥硅鈉石用去離子水溶解，滴入酸使溶液為中性，過(guò)濾、干燥后研磨成粉末加入到重金屬水體中；所述的重金屬離子包括鋅離子、鉛離子、鉻離子或鎘離子；所述的重金屬離子以可溶鹽或微溶性鹽的形式存在。

上述方法中，將水羥硅鈉石加入含重金屬離子溶液后，保持溶液溫度為常溫。

上述方法中，所述重金屬水體中重金屬離子初始濃度范圍為0.5～15000mg/L。

上述方法中，將水羥硅鈉石加入重金屬離子溶液后，吸附時(shí)間20-60分鐘。

上述方法中，將水羥硅鈉石加入重金屬離子溶液后，調(diào)節(jié)水體pH值為5-7。

上述方法中，將水羥硅鈉石用作重金屬離子吸附劑，或利用水羥硅鈉石吸附廢水中的重金屬離子，或者利用水羥硅鈉石選擇性吸附溶液中的重金屬離子。

利用水羥硅鈉石吸附重金屬離子，對(duì)重金屬離子初始濃度沒(méi)有特殊要求，隨著重金屬離子濃度的增加，單位重量水羥硅鈉石的吸附容量會(huì)逐漸增加至飽和。一般而言，重金屬離子的初始濃度范圍為0.5～15000mg/L。

將水羥硅鈉石加入重金屬離子溶液后，水羥硅鈉石即刻開(kāi)始吸附重金屬離子，一般20-60分鐘即可達(dá)到吸附平衡。

本發(fā)明所述的水羥硅鈉石吸附重金屬離子的方法，采用靜態(tài)吸附法，其吸附率的檢測(cè)步驟如下：

使用水羥硅鈉石吸附重金屬離子后，過(guò)濾，濾液中殘留的重金屬離子濃度采用原子分光光度計(jì)測(cè)量，然后按照(1)式計(jì)算吸附劑的吸附率，按照式(2)計(jì)算重金屬離子的吸附容量。