[發明專利]一種利用硅烷化鎳鐵渣粉末吸附重金屬的方法

在審

• 申請號: 202010859601.3
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112058234A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 周新濤;王路星;羅中秋;陸艷;劉欽;邵周軍;馬越;母維宏
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一種利用硅烷化鎳鐵渣粉末吸附重金屬的方法，屬于重金屬水體處理領域；該方法是將濃鹽酸和鎳鐵渣粉末混合后在40?60℃下攪拌，酸浸2?4h，過濾、濾渣洗滌干燥后，加入乙烯基三乙氧基硅烷，在80?120℃下油浴24h后，依次用有機溶劑、無水乙醇、蒸餾水洗滌，各洗滌2?3次，抽濾后即得硅烷化鎳鐵渣粉末，將硅烷化鎳鐵渣粉末置于廢水中吸附廢水中的重金屬，實現廢水重金屬的去除；本發明提供的硅烷化鎳鐵渣粉末的吸附時間較短且吸附率高，吸附過程穩定；且方法操作簡單、工藝成本低，能夠有效再利用工業廢渣，提高鎳鐵渣的綜合利用率，為重金屬污染的治理提供了新思路。

技術領域

本發明屬于固體廢物二次利用和廢水處理技術領域，具體涉及一種利用硅烷化鎳鐵渣粉末吸附重金屬的方法。

背景技術

隨著重金屬鉛和鉻在油漆行業、紡織印染、皮革、金屬加工以及電鍍等工業中的廣泛應用，廢水中的Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)污染日益嚴重；人體Pb(Ⅱ)超標會造成貧血、腎功能衰竭、內分泌系統和中樞神經系統紊亂等癥狀。Pb(Ⅱ)可通過含Pb(Ⅱ)廢水、廢渣等形式對環境形成污染，其中含Pb(Ⅱ)廢水不僅對水源造成直接污染，同時也會在流經區域土壤形成Pb(Ⅱ)富積而造成土壤重金屬污染，因此對含Pb(Ⅱ)廢水的無害化處理刻不容緩。人體吸入Cr(Ⅵ)會導致支氣管炎和哮喘，進而刺激和腐蝕消化道，引起惡心、嘔吐、腎臟損害，嚴重時會導致癌癥，Cr(Ⅵ)已被美國環境保護局列為A類有毒污染物。廢水中Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)的處理方法有很多，如化學沉淀法、離子交換法、氧化還原法和吸附法等。吸附法具有操作簡便和效率高等優點，是處理廢水中Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)的常用方法。

傳統的吸附劑價格昂貴、壽命短，所以需要開發一些廉價高效的吸附劑。

發明內容

為了解決現有吸附劑價格昂貴、含重金屬廢水處理難度效率低的問題，本發明提供了一種操作簡單易行、工藝成本低、對重金屬Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)吸附效果好的利用硅烷化鎳鐵渣粉末吸附重金屬的方法；此方法不僅大大降低吸附廢水中重金屬的吸附劑成本，同時可以解決鎳鐵渣大量堆放占用土地資源的問題，為鎳鐵渣的資源化利用提供了一種新的思路，具有一定的環保和經濟效益。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明利用硅烷化鎳鐵渣粉末吸附重金屬的方法是將濃鹽酸和鎳鐵渣粉末混合后在40-60℃下攪拌，酸浸2-4h，過濾、濾渣洗滌干燥后，加入乙烯基三乙氧基硅烷，在80-120℃下油浴24h后，依次用有機溶劑、無水乙醇、蒸餾水洗滌，各洗滌2-3次，抽濾后即得硅烷化鎳鐵渣粉末，將硅烷化鎳鐵渣粉末置于廢水中吸附廢水中的重金屬，實現廢水重金屬的去除。

所述鎳鐵渣主要成分為：SiO₂ 44-55wt%、MgO 23-33wt%、Fe₂O₃ 4-13wt%、Al₂O₃ 3-6wt%。

所述鎳鐵渣粉末是將鎳鐵渣在溫度為105℃的電熱恒溫干燥箱中干燥2h，研磨過80目篩而制得。

所述濃鹽酸濃度為10-14mol/L。

所述有機溶劑為甲苯。

所述乙烯基三乙氧基硅烷的添加量為干燥后鎳鐵渣質量的35-40%。

所述硅烷化鎳鐵渣粉末在pH為1-7、25-55℃下處理廢水。

本發明的有益效果：

本發明利用硅烷化鎳鐵渣粉末吸附重金屬Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)，操作簡單易行、工藝成本低、對重金屬Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)吸附效果好。本發明不僅大大降低吸附廢水中重金屬Pb(Ⅱ)和/或Cr(Ⅵ)的吸附劑成本，同時可以解決鎳鐵渣大量堆放占用土地資源的問題，為鎳鐵渣的資源化利用提供了一種新的思路，具有一定的環保和經濟效益。