[發明專利]一種用于處理含鉻廢水的新型復合改性蒙脫石的制備方法

在審

• 申請號: 202011107021.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112237901A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 鄒星云;王祥東;史經昊
• 申請（專利權）人: 青島藍色地球大數據科技有限公司
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

本發明公開了一種用于處理含鉻廢水的新型復合改性蒙脫石的制備方法，包括以下步驟：取氫氧化鈉溶液，緩慢滴加到氯化鋁溶液中充分反應；將制得的混合溶液攪拌、老化，得到柱撐液；將鈣基蒙脫石加入到柱撐液中，攪拌、老化，離心，用去離子水洗滌至無氯離子后，固體烘干得到無機改性蒙脫石；將氯化十六烷基吡啶溶解到去離子水中，得到有機改性溶液；將制得的無機改性蒙脫石加入到有機改性溶液中，攪拌、離心，用去離子水離心洗滌，固體烘干研磨過篩后制得新型復合改性蒙脫石。本發明所制備的復合改性蒙脫石在無機改性擴大層間距和比表面積基礎上，進一步進行有機改性，引入具有較強配位能力的官能團，從而進一步提高對六價鉻的吸附性能。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種用于處理含鉻廢水的新型復合改性蒙脫石的制備方法。

背景技術

鉻是對環境造成威脅的重金屬之一，鉻酸鹽制造、電鍍、皮革鞣質、電鍍和染色工業及合金和鋼鐵制造等行業產生過程中均能產生鉻污染。鉻主要以三價鉻(Cr(III))和六價鉻(Cr(VI))兩種狀態存在于水生環境中。Cr(VI)的化合物有劇毒作用，對人體和生物系統都具有很高的生物致癌及毒害作用，且含有Cr(VI)的化合物不能自然降解，會在生物和人體內長期積聚富集，是一種重污染環境物質。

目前，處理廢水中的Cr(VI)方法多種多樣，其中吸附法因操作簡單等優勢被廣泛應用。蒙脫石由于來源廣泛、價格低廉、穩定性好、吸附性和離子交換性能較好而被廣泛應用于重金屬廢水的處理。由于其本身具有凈負結構電荷，導致其對Cr(VI)的親和力很小或沒有親和力。

為了解決這一問題，可以對蒙脫石進行改性(單一無機改性、單一有機改性、復合改性)，但無機改性蒙脫石雖能夠增大比表面積和穩定性，但其親水性表面制約了對疏水性有機污染物的吸附去除能力；而有機改性蒙脫石雖然能夠增強表面親有機性，但其陽離子交換容量和層間距較小，可接觸的內表面積較小，限制了對污染物的去除吸附能力。因此，單一改性具有一定的局限性。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種用于處理含鉻廢水的新型復合改性蒙脫石的制備方法，以達到對蒙脫石進行復合改性，提高對廢水中Cr(VI)的去除能力的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種用于處理含鉻廢水的新型復合改性蒙脫石的制備方法，包括以下步驟：

(1)取320mL 0.6mol/L的氫氧化鈉溶液，在95℃持續機械攪拌條件下，以1mL/min的速率緩慢滴加到80mL 1.0mol/L的氯化鋁溶液中，使二者充分反應；

(2)將步驟(1)中制得的混合溶液在95℃持續機械攪拌12h，然后在95℃下老化24h，得到總鋁濃度為0.2mol/L的柱撐液；

(3)稱取鈣基蒙脫石20g，加入到步驟(2)制得的溶液中，95℃持續機械攪拌24h，然后在95℃條件下老化24h，冷卻至室溫，離心，用去離子水洗滌至無氯離子后，離心分離后的固體在80℃烘箱中干燥；

(4)干燥后的固體經研磨后過200目篩，制得無機改性蒙脫石；

(5)在機械攪拌作用下將相當于無機改性蒙脫石的3倍陽離子交換容量的氯化十六烷基吡啶溶解到50mL去離子水中，得到有機改性溶液；

(6)取1g步驟(4)制得的無機改性蒙脫石加入到步驟(5)制得的有機改性溶液中，40℃持續機械攪拌3h，離心，用去離子水離心洗滌5次后，離心分離的固體在80℃烘箱中干燥；

(7)干燥后的固體經研磨后過200目篩，制得新型復合改性蒙脫石。

上述方案中，步驟(3)中，用1mol/L的AgNO₃溶液檢驗至無白色沉淀后，即表示無氯離子。