[發明專利]污酸除砷吸附劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011620496.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112808252A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 蔡建國;石洪雁;胡銀龍
• 申請（專利權）人: 江蘇海普功能材料有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

一種污酸除砷吸附劑及其制備方法與應用，屬于重金屬廢水處理技術領域。該污酸除砷吸附劑的制備方法包括以下步驟：S1，向去離子水中加入分散劑和鹽析劑NaCl，在室溫下，攪拌得到水相溶液A；S2，將聚合物單體、交聯劑和致孔劑混合，得到油相溶液B，然后加入引發劑，室溫下攪拌，之后向其中加入焦銻酸鹽粉體，得到混合物；S3，將步驟S1制得的水相溶液A加入步驟S2制得的混合物中，攪拌，使油相在水相中分散成粒徑為0.3?1.2mm的油珠；接著升溫至50?70℃，反應2?6h，之后升溫至80?95℃，反應4?10h；最后，冷卻、水洗，即得負載焦銻酸鹽的高分子基脫砷吸附劑。本發明解決了現有技術從污酸脫砷難、處理成本高、危廢產物多且易引起二次污染、脫砷劑溶損率高等問題。

技術領域

本發明涉及的是一種重金屬廢水處理領域的技術，具體是一種污酸除砷吸附劑及其制備方法與應用。

背景技術

污酸主要來源于鉛、銅、鋅等重金屬的濕法冶煉過程及二氧化硫煙氣制硫酸前洗滌凈化工序。污酸組成復雜，既含有高濃度的硫酸，又含有各種重金屬(如砷、鎘、鉛、鋅等)雜質和氟、氯、磷等。此外，采用高濃度硫酸浸出低品位礦石(如高砷高銅礦、高砷高鋅礦等)，進入到濕法冶金工序，也導致污酸中砷含量越來越高。污酸中砷含量高，不僅對濕法冶金過程極度不利，而且還對人類生存的自然環境產生極大的危害。因此，從污酸中脫砷具有重要的經濟價值和社會意義。

目前，污酸脫砷的方法主要有石灰中和沉淀法、鐵鹽沉淀法以及硫化物沉淀法等，工業上通常采用石灰中和沉淀法。石灰中和沉淀法與鐵鹽沉淀法：利用在pH＝3～6的條件下，溶液中砷酸根(或亞砷酸根)與鈣離子或鐵離子反應，生成砷酸鈣或砷酸鐵化合物來達到去脫砷的目的。石灰中和沉淀法用于污酸脫砷，是工業上通常采用的技術，但會消耗大量堿液原料，還會產生高濃度的含鹽廢水，造成二次污染；同時，也是對硫酸資源的浪費。此外，中和沉淀法污酸脫砷，生成的大量含砷固廢，而且不穩定，易造成二次污染。硫化物沉淀法：利用硫離子與砷離子形成難溶硫化物沉淀來脫砷；而往含砷污中加入硫化劑(如：硫化鈉、硫化鉀等)，會產生大量含硫化氫的有毒氣體，不利于工業生產。

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明由此而來。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種污酸除砷吸附劑及其制備方法與應用，解決了現有技術從污酸脫砷難、處理成本高、危廢產物多且易引起二次污染、脫砷劑溶損率高等問題。

本發明涉及一種污酸除砷吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

S1，向去離子水中加入分散劑和鹽析劑NaCl，在室溫下，攪拌至完全溶解，得到水相溶液A；水相溶液A中，分散劑的重量比例為0.5％-3.0％，鹽析劑NaCl的重量比例為5％-15％；

S2，按一定重量比例將聚合物單體、交聯劑和致孔劑混合均勻，得到油相溶液B，然后加入引發劑，室溫下攪拌至完全溶解，之后向其中加入焦銻酸鹽粉體，制得混合物；

S3，將步驟S1制得的水相溶液A加入步驟S2制得的混合物中，攪拌，使油相在水相中分散成粒徑為0.3-1.2mm的油珠；接著升溫至50-70℃，反應2-6h，之后升溫至80-95℃，反應4-10h；最后，冷卻、水洗，即得負載焦銻酸鹽的高分子基脫砷吸附劑。

焦銻酸鹽為焦銻酸鈉、焦銻酸鉀、焦銻酸銨中至少一種；焦銻酸鹽粉體油相溶液B的固液比為0.02g/L～0.5g/L。

步驟S2中，聚合物單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯中至少一種。

步驟S2中，分散劑為PVA-1000、PVA-6000、PVA-10000、PEG-200、PEG-600、PEG-1000、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素中至少一種。

步驟S2中，交聯劑為二乙烯基苯、衣康酸烯丙酯、雙甲基丙烯酸二乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三聚異氰酸烯丙酯中至少一種。