用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于火力发电厂脱硫废水处理材料技术领域，尤其是一种用于处理脱硫废 水的新型铵型沸石材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 火力发电系统运行中会产生大量的脱硫废水，其特点为有机物含量高、浊度大、重 金属含量多，目前处理脱硫废水主要包括化学沉淀法、流化床法、化学沉淀一微滤膜法等， 但缺点为处理后均会产生次级产物并对环境造成较为严重的污染。
[0003] 铵型沸石是天然沸石的阳离子改性产物，具有吸附有机物、交换阳离子、产物无污 染等特点，但其表面硅氧结构具有亲水性且外部阳离子易水解，导致其吸附有机物能力较 差。因此有研宄者通过引入阴离子对沸石进行两性离子混合型改性，提高其对有机物吸附 能力。袁凤英等利用混合表面活性剂对天然沸石进行改性，研宄发现改性沸石对有机物等 呈负电性物质吸附能力显著增强。目前火力发电系统中缺少低污染处理脱硫废水的方法， 同时两性离子改性铵型沸石处理脱硫废水的应用研宄较少，对铵型沸石进行两性离子改性 形成一种可用于处理脱硫废水的新型改性铵型沸石材料，以期为低污染化处理脱硫废水提 供参考，这方面的研宄与开发同样具有重要意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种用于处理脱硫废水的新型铵型 沸石材料的制备方法。
[0005] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006] 一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征在于包括步骤如 下：
[0007] (1)将质量分数为1一1. 5份的颗粒状铵型沸石在30°C条件下投放到质量分数为 3 - 5份的浓磷酸中浸泡5?6h;
[0008] (2)将上述浸泡后的铵型沸石用热去离子水冲洗3次，105°C下烘干6h;
[0009] (3)将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产 物用热去离子水冲洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石；
[0010] (4)将上述微波磷改性铵型沸石与质量分数为4一5份的CPB与BS-12复配液水 热混合8h，产物用去离子水冲洗5次、烘干6h?8h，制得复配表面活性剂改性铵型沸石。
[0011] 而且，所述步骤（1)中铵型沸石颗粒的粒径为0. 25-0. 5mm。
[0012] 而且，所述步骤（1)中浓磷酸的浓度为85.11%-87%。
[0013] 而且，所述步骤（2)及步骤（3)中热去离子水的温度为85-90°C。
[0014] 而且，所述步骤（3)中微波发生器的功率为600W，微波发生器的波长为154mm。
[0015] 而且，所述步骤（4)中CPB与BS-12复配液浓度为3. 5g/L-4. 5g/L，CPB与BS-12 复配液中CPB与BS-12的质量比为：1. 5:2. 3。
[0016] 本发明的优点和积极效果是：
[0017] 1、本发明方法制备的新型铵型沸石对脱硫废水中有机物具有较高的吸附能力，当 吸附条件为：COD&浓度35mol/L、新型铵型沸石投加量6g，吸附温度30°C、吸附时间5h，此 时新型铵型沸石对〇?&吸附率为86. 18%。
[0018] 2、本发明方法制备条件中，对脱硫废水有机物吸附的影响因素权重由高到低依次 为：吸附温度、废水COD&浓度、沸石投加量、吸附时间，由此看出本发明方法的应用条件容 易满足，方法适用性强。
[0019] 3、本发明方法制备过程中，当废水COD&浓度为35.llmol/L时，存在线性关系式： y= 190. 47333-3. 36x;R= -0. 93929 ;，其中，x为吸附温度；y为脱硫废水有机物吸附率， 由此可以对脱硫废水的吸附效果进行定量的分析，精确掌握吸附的结果。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明中CPB与BS-12复配剂改性沸石吸附温度对有机物吸附率关系曲 线。
【具体实施方式】
[0021] 以下对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能 以此限定本发明的保护范围。
[0022] 一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，包括步骤如下：
[0023] (1)将质量分数为1 一 1. 5份的颗粒状铵型沸石在30°C条件下投放到质量分数为 3 - 5份的浓磷酸中浸泡5?6h;
[0024] (2)将上述浸泡后的铵型沸石用热去离子水冲洗3次，105°C下烘干6h;
[0025] (3)将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产 物用热去离子水冲洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石；
[0026] (4)将上述微波磷改性按型沸石与质量分数为4 一 5份的CPB与BS-12复配液水 热混合8h，产物用去离子水冲洗5次、烘干6h?8h，制得复配表面活性剂改性铵型沸石。
[0027] 在本发明的具体实施中，所述步骤（1)中铵型沸石颗粒的粒径为0. 25-0. 5mm。
[0028] 在本发明的具体实施中，所述步骤（1)中浓磷酸的浓度为85. 11% -87%。
[0029] 在本发明的具体实施中，所述步骤⑵及步骤（3)中热去离子水的温度为 85-90。。。
[0030] 在本发明的具体实施中，所述步骤（3)中微波发生器的功率为600W，微波发生器 的波长为154mm。
[0031] 在本发明的具体实施中，所述步骤（4)中CPB特指为二硫化二丁基黄原酸正丁酯， BS-12特指为十二烷基二甲基甜菜碱；CPB与BS-12复配液浓度为3. 5g/L-4. 5g/L，CPB与 BS-12复配液中CPB与BS-12的质量比为：1. 5:2. 3。
[0032] 实例 1
[0033] 一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，包括步骤如下：
[0034] (1)将质量分数为1份粒径为0.25mm的颗粒状铵型沸石在30°C条件下投放到质 量分数为3份浓度为85. 11 %的浓磷酸中浸泡5?6h;
[0035] (2)将上述浸泡后的铵型沸石用热去离子水冲洗3次，105°C下烘干6h;
[0036] (3)将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产 物用热去离子水冲洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石；
[0037] (4)将上述微波磷改性铵型沸石与质量分数为4份，浓度为3. 5g/L的CPB与BS-12 复配液水热混合8h，产物用去离子水冲洗5次、烘干6h?8h，制得复配表面活性剂改性铵 型沸石。
[0038] 实例 2
[0039] 一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，包括步骤如下：
[0040] (1)将质量分数为1. 2份粒径为0. 35mm的颗粒状铵型沸石在30°C条件下投放到 质量分数为3份浓度为86%的浓磷酸中浸泡5?6h;
[0041] (2)将上述浸泡后的铵型沸石用热去离子水冲洗3次，105°C下烘干6h;
[0042] (3)将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产 物用热去离子水冲洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石；
[0043] (4)将上述微波磷改性铵型沸石与质量分数为4. 5份，浓度为4g/L的CPB与BS-12 复配液水热混合8h，产物用去离子水冲洗5次、烘干6h?8h，制得复配表面活性剂改性铵 型沸石。
[0044] 此实例制备的新型铵型沸石对脱硫废水中有机物具有最佳的吸附能力，当吸附条 件为：COD&浓度35mol/L、吸附温度30°C、吸附时间5h，此时新型铵型沸石对COD&吸附率 为 86. 18%。
[0045] 实例 3
[0046] 一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，包括步骤如下：
[0047] (1)将质量分数为1. 5份粒径为0. 5mm的颗粒状铵型沸石在30°C条件下投放到质 量分数为3份浓度为87%的浓磷酸中浸泡5?6h;
[0048] (2)将上述浸泡后的铵型沸石用热去离子水冲洗3次，105°C下烘干6h;
[0049] (3)将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产 物用热去离子水冲洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石；
[0050] (4)将上述微波磷改性铵型沸石与质量分数为5份，浓度为4. 5g/L的CPB与BS-12 复配液水热混合8h，产物用去离子水冲洗5次、烘干6h?8h，制得复配表面活性剂改性铵 型沸石。
[0051] 此实例制备的新型铵型沸石对脱硫废水中有机物具有较强的吸附能力。
[0052] 通过大量实验结果显示，在2L、不同COD&浓度的废水中，投放不同质量的本发明 方法制备的新型铵型沸石，在不同温度，不同时间内的吸附效果如表1所示，
[0053] 表 1
[0054]
【主权项】
1. 一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征在于包括步骤如 下： (1) 将质量分数为1 一 1. 5份的颗粒状铵型沸石在30°C条件下投放到质量分数为3 - 5份的浓磷酸中浸泡5?6h ; (2) 将上述浸泡后的铵型沸石用热去离子水冲洗3次，105°C下烘干6h ; (3) 将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产物用 热去离子水冲洗3次、105°C下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石； (4) 将上述微波磷改性铵型沸石与质量分数为4 一 5份的CPB与BS-12复配液水热混 合8h，产物用去离子水冲洗5次、烘干6h?8h，制得复配表面活性剂改性铵型沸石。
2. 根据权利要求1所述的用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征 在于：所述步骤（1)中铵型沸石颗粒的粒径为〇. 25-0. 5_。
3. 根据权利要求1所述的用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征 在于：所述步骤（1)中浓磷酸的浓度为85. 11% -87%。
4. 根据权利要求1所述的用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征 在于：所述步骤（2)及步骤（3)中热去离子水的温度为85-90°C。
5. 根据权利要求1所述的用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征 在于：所述步骤（3)中微波发生器的功率为600W，微波发生器的波长为154_。
6. 根据权利要求1所述的用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，其特征 在于：所述步骤（4)中CPB与BS-12复配液浓度为3. 5g/L-4. 5g/L，CPB与BS-12复配液中 CPB与BS-12的质量比为：1· 5:2. 3。
【专利摘要】本发明涉及一种用于处理脱硫废水的新型铵型沸石材料的制备方法，包括：(1)将1－1.5份的铵型沸石在30℃条件下投放到3－5份的浓磷酸中浸泡5～6h；(2)将上述浸泡后的铵型沸石冲洗3次，105℃下烘干6h；(3)将上述烘干的铵型沸石置于微波发生器中进行18h固液相同晶取代反应，产物冲洗3次、105℃下烘干6h制成微波磷改性铵型沸石；(4)将上述微波磷改性铵型沸石与4－5份的CPB与BS-12复配液水热混合8h，产物冲洗5次、烘干6h～8h，制得复配表面活性剂改性铵型沸石。本发明的新型铵型沸石对脱硫废水中有机物具有较高的吸附能力，并可进行定量的分析。
【IPC分类】B01J20-30, C02F1-28, B01J20-16
【公开号】CN104549137
【申请号】CN201510013982
【发明人】于金山, 郭军科, 苏展, 卢立秋, 郝春艳, 赵鹏, 邵林, 刘鸿芳
【申请人】国家电网公司, 国网天津市电力公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月12日