[發明專利]一種鉻離子吸附劑及其制備、應用和再生方法、皮革尾水中鉻的處理方法

有效

• 申請號: 202110454887.1
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113134340B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 劉波;張陳永;周德超;汪中杰
• 申請（專利權）人: 江蘇東方維德環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/28;B01J20/02;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/48;C02F103/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬叢

本發明提供了一種鉻離子吸附劑及其制備、應用和再生方法、皮革尾水中鉻的處理方法，涉及鉻吸附材料技術領域。本發明提供的鉻離子吸附劑，包括過二氧化硅和填充在所述二氧化硅孔隙中的納米零價鐵和磷酸鋯。本發明提供的鉻離子吸附劑中，納米零價鐵可實現Cr(VI)的還原；磷酸鋯對重金屬具有很強的親和性，通過內層絡合又可實現高鹽低濃度鉻廢水中Cr(III)的高效吸附；在磷酸鋯、納米零價鐵和二氧化硅的共同作用下，鉻離子吸附劑能夠實現Cr(III)和Cr(VI)的的同步高效去除，在高鹽的皮革尾水中亦具有優異的重金屬鉻離子吸附效果。

技術領域

本發明涉及鉻吸附材料技術領域，具體涉及一種鉻離子吸附劑及其制備、應用和再生方法、皮革尾水中鉻的處理方法。

背景技術

皮革行業作為我國輕工業的支柱產業，是國民經濟的重要組成部分。但在皮革生產加工過程中鉻鞣劑的大量使用導致皮革廢水中往往含有高濃度的重金屬鉻，排放到環境中會給生態環境造成了嚴重危害。經過多級處理后的皮革尾水中依然常常出現Cr(VI)和總鉻難以達標排放的現象，且于2014年3月1日正式實施的《制革及毛皮加工工業水污染物排放標準》更是進一步限制了我國皮革廢水的Cr(VI)和總鉻的排放標準。因此，研究皮革尾水中重金屬鉻的深度處理方法對于皮革行業的發展和生態環境保護均具有十分重要的意義。

工業上對含鉻廢水的治理方法主要有化學沉淀法、吸附法、離子交換法、膜分離法等，其中，吸附法不僅具有高效低耗、無二次污染、操作方便易控等優點外，還具有脫除產物易于回收并循環利用的特性，被認為是最具發展前景和研究意義的水處理技術。

中國專利CN109046293A公開了一種三價鉻離子吸附劑——2-乙酰噻吩改性介孔材料，對Cr(III)的吸附率在95％以上。中國專利CN106914219A公開了一種磁性碳微球鉻吸附劑，該吸附劑表面的豐富含氧基團和氨基等活性基團可高效吸附水中Cr(VI)，同時該吸附劑還具有磁性分離的優點，便于回收利用。然而上述吸附劑難以實現Cr(III)和Cr(VI)的同步去除。中國專利CN109261133A公開了一種易于回收的鐵磁性復合球鉻離子吸附劑，由生物炭、零價鐵粉和中空玻璃微球置于海藻酸鈉溶液中，混勻后用蠕動泵將其滴入氯化鈣溶液中，交聯后用去離子水沖洗制備得到，該吸附劑不僅可以去除廢水中的Cr(III)和Cr(VI)，且可磁性分離、回收再用；然而，上述吸附劑在處理高鹽低濃度的皮革尾水時易受水中共存離子的干擾，致使其對鉻離子的吸附容量有限，吸附效果不佳。綜所上述，現有的水體鉻離子吸附劑存在難以實現Cr(III)和Cr(VI)同步去除或對鉻離子的吸附容量有限的缺陷。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種鉻離子吸附劑及其制備、應用和再生方法、皮革尾水中鉻的處理方法，本發明提供的鉻離子吸附劑能夠實現Cr(III)和Cr(VI)的同步高效去除，且對于高鹽低濃度的鉻廢水的處理效果依然顯著。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鉻離子吸附劑，包括過二氧化硅和填充在所述二氧化硅孔隙中的納米零價鐵和磷酸鋯。

優選的，所述磷酸鋯、納米零價鐵和二氧化硅的質量比為1：(15～20)：(3～4)。

優選的，所述鉻離子吸附劑的比表面積為600～700m²/g，粒徑0.2～0.3mm。

本發明提供了上述技術方案所述鉻離子吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

將納米磁鐵、正硅酸乙酯、氯氧化鋯溶液、乙醇-氨水混合溶液和磷酸溶液混合，進行陳化，得到四氧化三鐵-二氧化硅-磷酸鋯；

將所述四氧化三鐵-二氧化硅-磷酸鋯和氫化鈣混合，進行還原反應，得到鉻離子吸附劑。

優選的，所述正硅酸乙酯和納米磁鐵的質量比為1：(2～3)；

所述氯氧化鋯溶液的濃度為0.3～0.5mol/L；