[發明專利]一種含鉈廢水的凈化與鉈元素的富集回收方法及其應用

有效

• 申請號: 201710774718.X
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107381926B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李伙生;陳永亨;龍建友;肖唐付;張平;張高生;黎秀菀;李珂珂;林茂;李長林;莊凌志;黃文玉
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12;C02F101/20
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種含鉈廢水的凈化方法，用于去除廢水中的鉈元素，包括如下步驟：1）向廢水中加入堿液調節pH至堿性；2）向已調至堿性的廢水中投加磁鐵粉末進行吸附反應；3）使用磁鐵塊吸引已經反應完畢的磁鐵粉末進行固液分離，上清液即為已經去除鉈元素的凈化水。本發明還給出一種鉈元素的富集回收方法，對所述的含鉈廢水的凈化方法中的吸附反應完畢的磁鐵粉末進行脫附，磁鐵粉末吸附的鉈元素富集至脫附液中。本發明成本低廉，操作簡便，可反復利用吸附材料，還能高效去除廢水中的鉈元素，可適用于低、中與高濃度含鉈廢水進行鉈的凈化與富集回收。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種含鉈廢水的凈化處理方法，以及鉈元素的富集回收方法。本發明可有效去除含鉈廢水中的鉈元素，并能實現鉈元素的富集回收。

背景技術

鉈是一種分散稀有重金屬元素，廣泛應用于光學、醫藥、航天、高能物理、超低溫材料和超導材料等行業。同時，鉈也是一種劇毒元素，其毒性高于鎘、汞、鉛等毒性強烈的重金屬，且具有較強的生物蓄積性，對人體與生態環境產生極大的威脅。另外，鉈常與其它有色金屬礦物伴生，導致在其它有色金屬開采利用時引起鉈元素的排放。由于涉鉈資源的不斷開采利用，鉈進入水體的途徑也在不斷擴大。據統計，僅廣東省就有超過300家涉鉈企業，若含鉈廢水沒有得到妥善處理，將會對環境造成不可估量的損害。我國近年常有鉈污染事件發生，鉈污染治理任重道遠。因此，控制含鉈廢水鉈元素的排放具有重要意義。

科技文獻“Selective capture of thallium (I) ion from aqueous solutionsby amorphous hydrous manganese dioxide”，及“Significantly improving tracethallium removal from surface waters during coagulation enhanced by nanosizedmanganese dioxide”分別描述了采用二氧化錳及改性二氧化錳對含鉈廢水的處理方案，對模擬配水和低濃度地表水雖然有較好效果，但成本較高，材料分離較為困難且循環再生能力較弱。

專利CN201510076851.9提供了一種廢水深度除鉈技術，但該專利技術操作復雜、成本高，且鉈富集回收性差。專利CN201410685459.X與CN201510973817.1分別描述了采用大孔螯合樹脂及臭氧在堿性條件沉淀除鉈的方法，雖然具有一定的除鉈效果，但同樣操作復雜、成本高，鉈富集回收效率低。CN201310572352.X描述了一種非磁性鐵基材料處理含鉈廢水，該方法成本也較高，材料分離操作復雜和較為困難，且循環再生能力較弱，不具備鉈富集回收功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題：現有廢水除鉈技術操作繁瑣，使用試劑材料投入成本高，除鉈效果不穩定，高昂的運行成本讓大多數企業難以承受；另外，現有的廢水除鉈技術，不具備鉈元素的富集、濃縮與回收功能，使得除鉈元素材料成為處理成本更高的危險廢物。

針對上述現有廢水除鉈技術存在的固有技術缺陷與不足，通過發明人的深入研究與大量實踐，本發明提供一種高效、操作簡便、原料廉價易得，且穩定性強的兼具除鉈與富集回收鉈的技術。本發明采用吸附性能高效、固液分離性能優良與可循環再生性強的磁性材料，以及常規的酸堿試劑組合，有效的實現廢水除鉈與富集回收鉈的雙重目的。

具體而言，本發明給出一種含鉈廢水的凈化方法，用于去除廢水中的鉈元素，包括如下步驟：

1）向含鉈廢水中加入堿，使得含鉈廢水的pH調節至堿性；

2）向已調至堿性的含鉈廢水中投加磁鐵粉末進行吸附反應；

3）用磁鐵塊吸附反應完畢的磁鐵粉末，實現凈化固液分離，上清液即為去除鉈元素的凈化水。