[發明專利]一種磷石膏渣場浸濾液中陰離子的去除方法

有效

• 申請號: 202110698490.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113274970B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 瞿廣飛;吳豐輝;任遠川;趙晨陽;孫楝凱;李軍燕;楊燦
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J20/04
• 分類號: B01J20/04;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F103/06
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一種磷石膏渣場浸濾液中陰離子的去除方法，其是利用磷石膏制備羥基磷灰石磁性納米線，再利用疏水性離子液體對羥基磷灰石磁性納米線改性，改性后物質干燥后用于去除磷石膏渣場浸濾液中的陰離子；本發明方法對陰離子去除率高于80%，實現了磷石膏渣場浸濾液的水質改善，同時為磷石膏渣場浸濾液的處理提供了技術支撐，減輕了浸濾液對生態環境的危害風險；該方法成本低，操作簡單，同時原材料為磷石膏，達到了以廢治廢的目的。

技術領域

本發明涉及一種磷石膏渣場浸濾液中陰離子的去除方法，屬于高濃度有毒有害廢水處理領域。

背景技術

磷石膏是磷化工發展的重要制約因素，磷石膏是磷化工生產的固體廢棄物，除了磷和氟，還含有磷酸、硅、鎂、鐵、鋁及有機雜質等。磷、氟及游離酸具有腐蝕性，長期堆存會污染環境。

目前并沒有很好的專門針對滲濾液中氟離子、磷酸根離子、氯離子等陰離子處理的方法，致使磷石膏堆場周邊的水土環境仍在嚴重受著氟離子、磷酸根離子、氯離子等陰離子的污染，對周邊動植物的生長以及居民的生活造成極大的困擾和傷害。目前全國磷石膏堆場針對其滲濾液處理技術都相對簡單，只簡單的將滲濾液加石灰中和，然后將滲濾液打回生產裝置重復利用，達到水平衡，目前的處理方法并不能有效處理滲濾液中氟離子、磷酸根離子、氯離子等陰離子；目前的處理方法處理不徹底，處理效果差、效率低。

發明內容

針對目前磷石膏渣場浸濾液中氟離子、磷酸根離子、氯離子等陰離子對環境存在較大的環境污染風險，本發明提出了一種磷石膏渣場浸濾液中陰離子的去除方法，該方法利用磷石膏制備羥基磷灰石磁性納米線，再利用疏水性離子液體對羥基磷灰石磁性納米線改性，使之具有較多的穩定的陽離子基團，使之具備耐腐蝕性良好、對陰離子吸附量高、能定向移動的性能；然后將干燥的改性后物質以液固質量比為100:10~5的比例與磷石膏渣場浸濾液混合，用于吸附處理磷石膏渣場浸濾液中的陰離子。

所述羥基磷灰石磁性納米線是由如下質量百分比的原料制得：磷石膏50%~60%、FeCl₃·6H₂O20%~30%、FeCl₂·4H₂O5%~15%、質量濃度80~90%的磷酸溶液10%、鹽酸多巴胺5%~15%；

制備時是將磷石膏、FeCl_3·6H₂O與蒸餾水混合，在室溫、200~1200rpm攪拌下通氮氣30~60min，然后加入FeCl_2·4H₂O，氮氣氣氛下100~200rpm攪拌至其溶解，緩慢滴加磷酸溶液，混勻后加入氨水調整pH為9~11后反應20~60min，再加入鹽酸多巴胺，反應30~120min，過濾，固體干燥后在600℃~900℃煅燒1~3h制得羥基磷灰石磁性納米線。

所述疏水性離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑雙（三氟甲磺酰基）亞胺鹽（[Bmim][Tf2N]）、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸鹽、1-（2-羥基乙基）-3-甲基咪唑雙（三氟甲磺酰基）亞胺鹽（[EmimOH][Tf2N]）、1,3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽（[MMim]PF6）、1-丁基-3-甲基咪唑對甲基苯磺酸鹽（[BMIm]TsO）等。

所述改性方法為疏水性離子液體和羥基磷灰石磁性納米線在30~60℃、100~200rmp下等體積浸漬30~120min。

所述陰離子為氯離子、氟離子、硫酸根離子、亞硫酸根離子、磷酸根離子。

所述磷石膏渣場浸濾液pH=2~5，溫度為20~30℃。

所述吸附條件為溫度30~60℃，pH=2~7，震蕩速度為100~1200rmp。

本發明的技術效果和優點：