[發明專利]一種鋁鈣粉反應渣制備重金屬吸附劑及其再生的方法

有效

• 申請號: 201811314615.6
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109304138B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 鄭雅杰;李安
• 申請（專利權）人: 深圳市長隆科技有限公司
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/08;B01J20/04;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 肖麗

本發明公開了一種鋁鈣粉反應渣制備重金屬吸附劑及其再生的方法。本發明針對現有重金屬吸附劑合成時間長、合成方法復雜、合成成本高的缺點，以鋁鈣粉生產聚合氯化鋁過程中產生的鋁鈣粉反應渣為原料，采用氫氧化鈉活化制備重金屬吸附劑，所述重金屬吸附劑具有多孔隙結構，同時具有充足的鋁羥基重金屬吸附活性位點，因此具備極佳的重金屬吸附功能，該重金屬吸附劑對廢水中的重金屬離子進行吸附后，可以采用鹽酸溶液對吸附渣進行解附以回收重金屬離子，解附得到的解附渣可以采用氫氧化鈉溶液再活化得到再生重金屬吸附劑，所述再生重金屬吸附劑依然具備優異的重金屬吸附能力。

技術領域

本發明涉及工業固體廢棄物回收利用技術領域，尤其涉及一種鋁鈣粉反應渣制備重金屬吸附劑及其再生的方法。

背景技術

中國聚合氯化鋁生產過程中每年產生的鋁鈣粉反應渣大約有15萬噸，而這些鋁鈣粉反應渣為固體廢棄物，僅少量用于制磚和制備水泥，并且，由于鋁鈣粉反應渣含有大量氯離子(Cl^-)，因此會對土壤產生污染。

隨著工業技術的發展，工業廢水中的重金屬離子污染日益嚴重，這些重金屬離子有可能通過食物鏈的富集作用進入人體，如不加以控制，將嚴重威脅到人類的健康和生存。現有的眾多重金屬吸附劑中，硅酸鹽類礦物以原料豐富、成本低廉、環境友好等優點而備受關注。

專利CN104096532A記載了麥羥硅鈉石在吸附重金屬離子中的應用，將n(SiO₂):n(NaOH):n(H₂O)＝5:1:100混合，在160℃下，晶化36小時得到麥羥硅鈉石，將麥羥硅鈉石洗滌、干燥、研磨成粉后作為含重金屬Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺廢水吸附劑，其對Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺飽和吸附量均達到了20mg/g，該方法表明麥羥硅鈉石具有較大的潛在實際應用價值，但存在晶化時間長，能耗高，對重金屬的吸附效果不突出等不足。

專利CN103977754A記載了一種利用堿渣制備重金屬吸附劑的方法，將有機絡合劑和預處理后的堿渣按質量比1:1～3:1混合，在100～200℃下反應8～24小時后得到粉末吸附劑，將粉末吸附劑：粘結劑：造孔劑按質量比60～70：20～39：1～10混合在400～600℃下煅燒2～4小時后得到重金屬吸附劑，其對Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺飽和吸附量分別達到721.4mg/g、267.3mg/g、381.2mg/g、118.4mg/g，該方法制備了高吸附率且對環境友好的重金屬吸附劑，但制備過程復雜、能耗高、生產成本較高。

Yong Sik Ok等將沸石副產物和波蘭特水泥按質量比75:25加入噴嘴孔徑為0.04～3.00nm的真空擠出機，擠出的樣品在20～25℃下老化30d，將老化后的樣品在400℃下反應3小時得到重金屬吸附劑，其對Pb²⁺和Cu²⁺的飽和吸附量分別達到27.03mg/g、23.25mg/g。該方法制備了對Pb²⁺和Cu²⁺具有良好吸附性能的重金屬吸附劑，但制備過程對設備要求較高，生產周期長，能耗大。

發明內容

本發明提供一種鋁鈣粉反應渣制備重金屬吸附劑及其再生的方法。具體包括以鋁鈣粉生產聚合氯化鋁過程中產生的鋁鈣粉反應渣為原料制備重金屬吸附劑，采用重金屬吸附劑對重金屬離子進行吸附，對吸附渣進行解附處理，得到的解附渣第二次活化制備再生重金屬吸附劑，得到的解附液用于回收重金屬。