一种利用矿物治理含六价铬的废水中固液分离的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及废水处理技术领域，更具体设及一种利用矿物治理含六价铭的废水中 固液分离的方法。
【背景技术】
[0002] 在我国可持续发展战略中明确提出铭、铅、儒、隶和神的污染物需要优先治理，而 对六价铭的治理是我国重金属污染物治理的重中之重。本发明的【背景技术】由鲁安怀教授在 国家自然科学基金等科研项目资助下获得的，鲁安怀教授一直致力于利用天然矿物处理环 境污染物新方法的研究工作，旨在发掘无机界矿物天然自净化作用。他作为国家973项目首 席科学家，取得一系列环保新技术，运是继物理法和化学法尤其生物法之后的第四类污染 治理方法一矿物法，受到国内外同行的关注，其中就包含一步法处理含铭废水新技术。在利 用天然矿物还原铭废水中的&(VI)的同时，在不加碱的条件下还能直接形成含胶 体沉淀物，实现还原作用与沉淀作用相伴进行的一步法处理。对从金属矿山采集的含该矿 物矿石，大多为有色金属矿山的副产品，经过破碎、分选、粉碎、筛分获得天然矿物样品。将 经过特殊方法活化后的矿物，投入含Cr(VI)废水的反应池中进行还原或沉淀反应。使用含 废水浓度1-SOOmg^，废水抑值1-10，揽拌反应10分钟一2小时。1吨样品能处理10〇111肖八浓 度含铭废水1000吨。矿物用量过量时有利于还原反应时间的缩短。处理后的矿物在不必活 化再生的情况下可循环重复使用。据此提出利用矿山尾砂废石堆等废弃物中天然铁的硫化 物净化含铭废水的新技术。在不加碱的情况下还原废水中的Cr(VI),且同时形成Cr(III)胶 体沉淀物，工艺流程简单，在大型实地操作时对反应仪器的精度要求也不高，处理后的矿物 材料可W循环使用，该技术中反应体系不存在二次污染，虽具有明显的经济优势和环境效 益，但是反应完成后对沉淀物的回收处理目前只能运用物理方法，致使回收效果不能达到 最大化的经济效益。因此，在了解沉淀物种类的基础上，根据其化学性质，需要继续深入研 究出更具经济效益的化学试剂对沉淀物进行分离回收处理。
【发明内容】
[0003] (一)要解决的技术问题
[0004] 本发明要解决的技术问题就是如何提高对含六价铭废水的处理效率，不出现二次 污染，并降低成本，而提供一种利用矿物治理含六价铭的废水中固液分离的方法。
[000引（二)技术方案
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用矿物治理含六价铭的废水中固液 分离的方法(所用原料均市购获得），该方法包括W下步骤：
[0007] 步骤一：制备矿粉:选取黄铁矿或磁黄铁矿，将其粉碎，过100-300目筛，得到黄铁 矿或磁黄铁矿矿石粉末，备用；
[000引步骤二：制备改良剂:依次将烷基聚酸、丙締酸类单体、阻聚剂、催化剂、携水剂加 入到反应蓋中，加热升溫到ll0-13(TC，恒溫反应3-4h，在回流状态下进行醋化反应得到衣 康酸聚乙二醇醋大单体，然后蒸馈回收溶剂;在醋化产物中加水降溫，加入马来酸酢与聚乙 二醇单甲酸，再加入甲基丙締酸醋共聚成单体混合溶液;在一定的时间内往聚合蓋中滴加 单体混合溶液，同时滴加引发剂溶液，保溫4~化，自然冷却到40°C W下，加入重量浓度5% 的氨氧化钢水溶液调节抑=6~9,即得到浓度为35-45%的改良剂聚簇酸溶液；
[0009] 步骤S:制备改良矿粉:按照重量比改良剂:矿粉=0.8~1 %将改良剂聚簇酸溶液 加入到黄铁矿或磁黄铁矿矿石粉末中，揽拌均匀，得到改良的黄铁矿或磁黄铁矿矿石粉末；
[0010] 步骤四：处理废水:按照重量体积比4-20g/l将步骤S得到的改良的黄铁矿或磁黄 铁矿矿石粉末加入含六价铭的废水中，所述含六价铭废水中的化6+浓度为l-500mg/l，其抑 值为1-10，充分揽拌，反应时间10分钟-2小时，反应形成Cr2S3和Cr3S4硫化物沉淀物，静置 1-3小时，回收沉淀物，得到达到或低于规定排放标准的处理废水。
[0011] 优选地，在步骤一中，所述的黄铁矿的主要成分为FeS2;所述的磁黄铁矿的主要成 分为I^(I-X)SiX = O ~0.17。
[0012] 优选地，在步骤二中，所述的烷基聚酸为烷基酪聚氧乙締酸类。
[0013] 优选地，在步骤二中，所述的丙締酸类单体为异下締酸。
[0014] 优选地，在步骤二中，所述的阻聚剂为衣康酸。
[0015] 优选地，在步骤二中，所述的催化剂为浓硫酸。
[0016] 优选地，在步骤二中，所述的携水剂为二甲苯。
[0017] 优选地，在步骤二中，所述的引发剂为过硫酸锭。
[0018] 优选地，在步骤四中，当含六价铭废水中的Cr6+浓度为1-lOOmg/l时，所述改良的 黄铁矿或磁黄铁矿矿石粉末加入量为4-20g/l;当含六价铭废水中的Cr6+浓度为大于100-300mg/l时，所述改良的黄铁矿或磁黄铁矿矿石粉末加入量为大于20-40g/l;当含六价铭废 水中的Cr6+浓度为大于300-500mg/l时，所述改良的黄铁矿或磁黄铁矿矿石粉末加入量为 大于40-60g/l。
[0019] (立巧益效果
[0020] 本发明的方法处理设备简单，成本低，效果好，改良剂与矿物材料共同作用，使含 六价铭废水处理效果提高70% W上，且不出现二次污染，同时降低了矿物的用量，用量减少 40% W上，并缩短了治理时间。在被铭盐企业W及电锻企业中含六价铭废水污染的环境污 染的治理领域具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。W下实施例用于说明本 发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0022] 铁的硫化物中存在可氧化的表面基，导致溶液与矿物表面之间产生氧化还原电位 差，从而为还原吸附作用提供了驱动力，极有利于有毒有害的六价铭被还原成有害程度大 大降低的=价铭。可W认为铁的硫化物对铭的吸附作用过程实为化学反应过程，是发挥了 铁的硫化物的化学活性作用的体现。处理含六价铭废水的结果表明，在实验介质pH值较宽 的范围内，均有较好的处理效果，且重复处理程度较高，具有循环使用的特性，直止试样反 应殆尽，此可有效避免硫化物的过剩及由此带来的二次污染问题。主要原因在于铁的硫化 物中存在可氧化的表面基Fe2+、S2-与S22-，导致溶液与矿物表面之间产生氧化还原电位 差，从而为还原吸附作用提供了驱动力，极有利于有毒有害的Cr6+被还原成有害程度大大 降低的Cr3+或Cr2+。据此可W认为铁的硫化物对六价铭的吸附作用过程实为还原反应过 程，是发挥了铁的硫化物化学活性作用的表现。
[0023] 下面用实施例进一步说明本发明：
[0024] 实施例1:<