专利名称：用于净化重金属污水的改性浮石及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明属于水污染治理领域，涉及到用于净化重金属污水的改性浮石及其制备方法和用途。
背景技术：
随着经济的发展，城市化进程的加快，城市水污染问题日趋严重，重金属污染已经悄无声息地进入到了我们的日常生活。如铬渣污染、大米镉危机、铅污染事件等，这些重金属污染严重危害生物生存和人体健康。目前重金属的治理主要有化学法、蒸发浓缩法、电解法、离子交换法、吸附法和膜分离法等。其中化学法处理重金属废水，能一次脱除多种金离子。蒸发浓缩法是对电镀废水进行蒸发，使重金属废水得以浓缩，并加以回收利用的一种处理方法。电解法是利用金属的电化学性质，在直流电作用下而除去废水中的金属离子。离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，含重金属废水通过交换剂时，交换器上的离子同水中的金属离子进行交换，达到去除水中金属离子的目的。吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的。膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取等。但是上述处理方法存在以下问题化学法，最大不足之处，处理过程中随着化学药品的加入可能会造成二次污染，随着排放标准提高，化学法出水很难稳定达标。蒸发浓缩法因能耗大，操作费用高，杂质干扰资源回收问题还待研究，使应用受到限制。电解法该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电耗大，成本高。离子交换法由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，造成二次污染，因此在应用上受到很大限制。吸附法使用不同吸附剂的吸附法，不同程度地存在投资大，运行费用高，污泥产生量大等问题，处理后的水难于达标排放。膜分离法只采用膜技术，会带来浓水问题，不能解决达标排放的问题。浮石也称火石山或多孔玄武岩，是由地壳下100公里深处熔融的岩浆随火山喷发冷凝而成的密集气孔的玻璃质熔岩。外形呈疏松多孔状，具有质量轻、强度高、吸附力强，无污染，无放射性保温、隔热、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀等优点，是一种非常好的绿色环保材料和保健材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种净化效果好，成本低，特别是对水中的 Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr6+、Hg2+、As5+等重金属离子具有良好的处理效果，原材料来源丰富，成本低廉，加工工艺简单的用于净化重金属污水的改性浮石及其制备方法和用途。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤以浮石为原料，通过选矿、破碎、筛分、球磨加工成不规则粒状Φ = 16-100目，然后放入烘箱，90°C-110°C下烘干8-10h，在6000C -800°C马弗炉煅烧I. Oh-2. 5h,自来水中淬火5min_15min，浙干，90°C _110°C下烘干 10-14h，即成产品。所述的马弗炉煅烧的温度700 V，煅烧的时间1. 5h。在自来水中淬火的时间lOmin。所述的烘干为所述的烘干条件为第一次烘干为100°C下烘IOh ;第二次烘干为 100°C 下烘 12h。所述不规则粒状φ = 16-20目。上述的制备方法制备的用于净化重金属污水的改性浮石。上述的制备方法制备的用于净化重金属污水的改性浮石在含用重金属离子水体净化中的用途。所述重金属离子为Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr6+、Hg2+或As5+中的一种或几种的组合。本发明的有益效果是I.浮石为天然的吸附材料，比重小，比表面积大，具有良好的吸附性能，而且无毒无害，价格便宜，以浮石为吸附材料，不仅可以吸附清除水体中的重金属，而且便于回收循环利用，既经济又环保。2.本发明的浮石改性材料，投入到单体重金属(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr6+、Hg2+、 As5+)离子污染水中，搅拌。过滤，它可以使水中的重金属离子迅速被吸附，水体得以净化。3.本发明的浮石改性浮石投入到2种重金属离子混合后(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、 Cr6+、Hg2+、As5+)污染水中，搅拌。过滤，它可以使水中的2种重金属离子迅速被吸附，并且混合的2种重金属离子互不影响，水体得以净化。4.本发明的浮石改性浮石投入到3种重金属离子混合后(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、 Cr6+、Hg2+、As5+)污染水中，搅拌。过滤，它可以使水中的3种重金属离子迅速被吸附，并且混合的3种重金属离子互不影响，水体得以净化。5.本发明改性浮石的制备工艺操作方便，适应能力强，可以应用到各种重金属污染的水域，目前我国许多河流湖泊都遭受重金属的污染，严重影响人类的生产生活，本发明的改性浮石对去除单体重金属离子或者混合重金属污染的水体效果显著，而且见效快，成本低，无二次污染，同时改善水质有良好的效果，十分有利于遭受重金属污染水域的综合治理，对人畜无害，应用前景广阔，意义重大。
具体实施例方式本发明用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，包括以下步骤以浮石为原料，通过选矿、破碎、筛分、球磨加工成不规则粒状Φ = 16-100目，然后放入烘箱，90°C -110°C下烘干8-10h，在600°C _800°C马弗炉煅烧I. 0h_2. 5h，自来水中淬火 5min_15min,浙干,90°C -IlCTC下烘干 10_14h,即成产品。所述的马弗炉煅烧的温度700°C，煅烧的时间I. 5h。在自来水中淬火的时间lOmin。所述的烘干条件为所述的烘干条件为第一次烘干为100°C下烘IOh ;第二次烘干为100°C下烘12h。所述不规则粒状Φ = 16-20目。
上述的制备方法制备的用于净化重金属污水的改性浮石。上述的制备方法制备的用于净化重金属污水的改性浮石在含用重金属离子水体净化中的用途。所述重金属离子为Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr6+、Hg2+或As5+中的一种或几种的组合。为更好的理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实例；具体的实例并不意味着限制本发明的范围。实施例I :一种用于水处理中净化重金属离子的改性浮石材料，它以浮石为原料，通过破碎，筛分，球磨加工等一系列工艺加工成不规则粒状使得Φ = 16-20目，放入烘箱100°C 烘10h，烘干，设置马弗炉温度600°C，煅烧时间2. 5h，然后用自来水淬火5min，浙干，烘箱 100°C烘12h，小粒状浮石即为成品。实施例2 一种用于水处理中净化重金属离子的改性浮石材料，选用浮石为原料，通过破碎， 筛分，球磨加工等一系列工艺加工成不规则粒状使得Φ = 20-50目，放入烘箱，90°C烘8h， 烘干，设置马弗炉温度700°C，煅烧时间I. 5h，然后用自来水淬火lOmin，浙干，烘箱90°C烘 14h,小粒状浮石即为成品。实施例3 一种用于水处理中净化重金属离子的改性浮石材料，选用浮石为原料，通过破碎，筛分，球磨加工等一系列工艺加工成不规则粒状使得Φ = 80-100目，放入烘箱110°C 烘10h，烘干，设置马弗炉温度800°C，煅烧时间l.Oh，然后用自来水淬火5min，浙干，烘箱 110°C烘10h，小粒状浮石即为成品。上述实施例中自来水为常温状态下，一般5-30度。试验例本发明实施例1，实施例2，实施例3改性的浮石材料处理部分(Zn2+、Cd2+、 Pb2+)重金属离子效果。将实施例1，实施例2，实施例3制备的改性浮石材料与未改性的浮石材料进行含有重金属离子的水体处理，检测其单体重金属处理效果(表I)，表中列出部分重金属离子的数据。表I几种不同材料处理部分重金属的效能
权利要求
1.一种用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 以浮石为原料，通过选矿、破碎、筛分、球磨加工成不规则粒状O = 16-100目，然后放入烘箱，90°C -110°C下烘干8-10h，在600°C _800°C马弗炉煅烧I. Oh-2. 5h，自来水中淬火 5min_15min,浙干,90°C -IlCTC下烘干 10_14h,即成产品。
2.根据权利要求I所述的用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，其特征在于， 所述的马弗炉煅烧的温度700°C，煅烧的时间I. 5h。
3.根据权利要求I所述的用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，其特征在于， 在自来水中淬火的时间lOmin。
4.根据权利要求I所述的用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，其特征在于， 所述的烘干条件为第一次烘干为100°C下烘IOh ;第二次烘干为100°C下烘12h。
5.根据权利要求I所述的用于净化重金属污水的改性浮石的制备方法，其特征在于， 所述不规则粒状①=16-20目。
6.如权利要求I所述的制备方法制备的用于净化重金属污水的改性浮石。
7.如权利要求I所述的制备方法制备的用于净化重金属污水的改性浮石在含用重金属离子水体净化中的用途。
8.根据权利要求7所述的用于净化重金属污水的改性浮石的用途，其特征在于，所述重金属离子为Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr6+、Hg2+或As5+中的一种或几种的组合。
全文摘要
本发明公开了一种用于净化重金属污水的改性浮石及其制备方法和用途，采取浮石为原料，通过破碎，筛分，球磨加工成不规则粒状，加工成Φ＝16-100目所需大小的颗粒现状，放入烘箱烘干，马弗炉煅烧，自来水淬火，沥干，烘箱烘干，小粒状浮石即为成品。采用改性后浮石通过吸附-离子交换作用，将水体中的重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr2+、Hg2+、As5+除去，达到净化重金属废水的目的。该原料成本低廉，加工工艺简单，使用改性浮石去除单体重金属及混合重金属效果好，见效快，无二次污染。
文档编号B01J20/10GK102580666SQ201210066330
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者张宏伟, 王银叶 申请人:王银叶