[發明專利]一種用于處理廢水中稀土元素的吸附劑

有效

• 申請號: 201811624751.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109529769B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 趙敏
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 王寬

本申請公開了一種回收廢水中的稀土元素的吸附劑，所述的吸附劑包括磷酸鹽改性的陶瓷和氧化石墨介孔硅復合材料，所述的磷酸鹽改性的陶瓷和負載氧化石墨介孔硅復合材料的質量比為3?15:1。本申請的吸附劑吸附稀土元素的容量高、靈敏度高，特別對鑭、釹元素的吸附效率高，且稀土元素易從吸附劑脫附收集，吸附劑可循環使用。

技術領域

本申請涉及一種用于處理廢水中稀土元素的吸附劑，屬于廢水處理領域。

背景技術

在稀土產業鏈中的最前期，主要包含稀土礦的開發、采礦、選礦及冶煉分離等工藝，而稀土廢水則主要是在稀土冶煉過程中產生的。以包頭混合稀土礦的處理工藝為例，目前，90％以上包頭稀土礦都采用的是酸法工藝處理，主要生產過程是將稀土精礦與濃硫酸混合在回轉窯中于700～800℃下焙燒，然后將焙燒的礦用水浸出，往浸出液中加入碳酸氫銨，再將產生的碳酸鹽進行固液分離，得到混合碳酸稀土；再經混合碳酸稀土與濃鹽酸混合溶解，得到氯化稀土溶液，該溶液經過除雜，萃取分離，濃縮結晶而制成氯化稀土產品。稀土冶煉廢水的特點表現為：廢水中成分比較復雜，污染物種類多、含量高、濃度大，污染嚴重；污染物主要集中在強酸、強堿溶液中，其存在形態極易發生變化；廢水具有腐蝕性，治理難度大，成本高，回用工藝復雜。目前，針對廢水中的酸性物質和氟化物，通常采用的是石灰中和法，對于氨鹽和氨氮廢水可采用電滲析或反滲透加濃縮工藝。

稀土元素具有廣闊的工業應用前景，但是隨著廢水排放到環境中會對環境和人類造成巨大的污染。故需要在除去廢水中的稀土元素的同時，將稀土元素回收利用有益于保護環境。含油廢水中的稀土元素部分吸附在油滴表面，在將油滴去除時會連帶去除部分吸附的稀土元素，需進一步將油中稀土元素分離，除油后的含稀土元素使用吸附劑吸附，而現有技術中的吸附劑的吸附容量有限，不能將含油廢水中的稀土元素清除干凈，并且吸附劑的循環利用率低、成本高。

發明內容

為了解決上述問題，提供了一種用于處理廢水中稀土元素的吸附劑，該吸附劑去除含油廢水中的稀土元素的效率高，吸附劑的吸附量大，且吸附的稀土元素易從吸附劑脫除并收集稀土元素。

該含油廢水的稀土元素的吸附劑，其特征在于，所述的吸附劑包括磷酸鹽改性的陶瓷和氧化石墨介孔硅復合材料，所述的磷酸鹽改性的陶瓷和負載氧化石墨介孔硅復合材料的質量比為3-15:1。

可選地，所述的磷酸鹽改性的陶瓷和負載氧化石墨介孔硅復合材料的質量比為5-12:1。更進一步地，所述的磷酸鹽改性的陶瓷和負載氧化石墨介孔硅復合材料的質量比為8:1。

可選地，所述負載氧化石墨介孔硅復合材料中介孔硅與氧化石墨的質量比為1:50-90。可選地，所述負載氧化石墨介孔硅復合材料中介孔硅與氧化石墨的質量比為1:60-80。

作為一種實施方式，所述氧化石墨介孔硅復合材料的制備方法包括將介孔硅、氧化石墨與偶聯劑反應制得氧化石墨介孔硅復合材料。氧化石墨采用 hummers法制備氧化石墨，偶聯劑可以為3-氯丙基三乙氧基硅烷。

可選地，所述磷酸鹽改性的陶瓷的目數為50-100目。將陶瓷廢料研磨成目數為50-100目的顆粒后在磷酸溶液中浸泡，再與堿反應生成磷酸鹽改性的陶瓷。

可選地，所述磷酸鹽改性的陶瓷是使用有機酸、無機酸將陶瓷改性后，再與堿反應生成磷酸鹽改性的陶瓷。所述的磷酸鹽可以為磷酸鈣或磷酸鋇。

可選地，與所述吸附劑配合使用的還包括堿改性的玻璃纖維，所述的堿改性的玻璃纖維為利用噴涂或浸漬法在玻璃纖維的表面負載堿性物質，所述的堿性物質選自氧化鈣和/或是氧化鎂。所述噴涂或浸漬法使用的乳液包含所述的堿性物質和樹脂。所述樹脂選自聚丙烯。所述堿性物質和樹脂的質量比為0.1-1:1。

可選地，所述堿改性玻璃纖維膜的空隙率大于50％；進一步的，所述堿改性玻璃纖維膜的空隙率大于70％。

可選地，所述稀土元素為鑭元素和/或釹元素。