一种复合除钼剂的合成方法及其去除钼的方法
【专利摘要】本发明属于水质净化和有害元素钼的去除【技术领域】，涉及一种复合除钼剂的合成方法。首先将亚铁盐溶解配制溶液并氧化成铁盐，按比例加入亚铁盐后，通入N2保护或抽真空；在一定温度下搅拌一段时间后加入催化剂，并加入一定量的碱性调节剂；持续搅拌一段时间后升高反应温度，维持一段时间后，停止搅拌陈化，补加可溶性的高价铁盐和分散剂后合成复合除钼剂。将复合除钼剂按比例加入到溶液中去除其中的钼。该复合药剂是以元素铁为基础，进行一定的微结构调节、并具有一定的钙、铝等元素协同作用，其合成方法简单，无腐蚀性、操作方便，工艺流程短，成本低，去除过程无需加强酸调节pH。
【专利说明】一种复合除钼剂的合成方法及其去除钼的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水质净化领域，涉及一种复合除钥剂的合成方法及用于去除钥的方法。
【背景技术】
[0002]据世界卫生组织报道，人类80%的疾病是由于饮用了被污染的水。调查结果显示:我国每年也有500万人因饮用不健康水导致疾病而死。对我国的水质调查结果表明，重金属对环境的污染呈上升趋势。例如:Mo、Hg，Cd，Cr，As，Ni等。重金属进入生态系统后，分布于水生生态系统的各个组分中，对生态系统产生影响。其中，中国的饮用水源污染非常严重，符合饮用水标准者约占30%，在以地下水为饮用水源的城市受到不同程度的污染。
[0003]我国多处钥矿区地表水和地下水体中有较高浓度钥存在。钥矿开采是钥进入环境中的主要来源，而主要污染途径是来自降雨动力作用下的尾矿钥的渗出，严重影响生活用水质量。尽管采用物理、化学复合技术处理方法，絮凝技术等将原水中的钥通过化学反应生成可分离物，利用物理方法从水中分离，再辅以常规水处理工艺生产出符合国家标准的饮用水。但是该工艺处理成本高，同时引入了其他的污染因子使得其的持续运行受到了制约。
[0004]王宜成等在环境科学与技术(第30卷、第6期2007年6月，69页)中报道了利用零价铁除钥的研究，钥的去除效率随pH值的降低而增加，在pH=2.0时，去除率达到98% ;傅金祥等在沈阳建筑大学学报(自然科学版)(2009年9月954页)报道了钥污染饮用水的PAC吸附工艺，以自配的钥质量浓度为lmg/L溶液为原水，模拟钥污染的饮用水，通过试验验证粉末活性炭吸附对钥污染物的去除效果。结果表明粉末活性炭对钥污染物的吸附在40分钟内能达到吸附容量的80%~90% ;马越等在2011年6月《供水技术》26页报道了实验研究结果:利用三氯化铁化学沉淀处理饮用水中的钥超标问题要比聚合氯化铝要好，出水可以达到0.07mg/L标准要求；贾含帅等在稀有金属与硬质合金(2012年8月，73页)杂志上发表了粉煤灰处理含钥废水的效果及吸附机理研究，在吸附质钥初始浓度为10mg/L、pH=3.1条件下，粉煤灰对钥的吸附效果最好，除钥率为74.3% ;对于50ml的含钥溶液，当吸附剂投加量为2.5g时除钥率达到最高值85.4% ;近期专利CN102358652A公开了一种去除水中钥和钨的方法。首先制备针铁矿吸附剂，并在室温下老化，调节PH到酸性后加入该吸附剂，对钥和钨具有很好的去除效果好的特点。该方法可以实现钥和钨的去除率达100%。以上方法主要利用吸附和化学沉淀作用脱钥，主要缺点原料复杂且适用性小，且在吸附过程中需要在强酸条件下进行，操作麻烦，成本高；而利用三氯化铁作为化学沉淀剂因药剂本身是酸性的腐蚀性强，运输、使用过程不安全。
[0005]本发明针对上述问题，合成一种复合除钥剂利用其去除水体中钥污染物。主要以廉价常用的饮用水净水剂原料为基础，制备方法简单，药剂没有腐蚀性、工艺流程短，过程环保可控，并且使用过程中不需要加入酸等调节PH，适合废水脱钥也适合饮用水除钥。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术和不足，对含有钥污染水的处理，提出了一种合成复合除钥剂的合成方法。
[0007]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0008](I)首先将亚铁盐溶解配制溶液，氧化为三价以上铁盐；将亚铁氧化为三价铁，可以采用臭氧氧化、双氧水氧化等或电解氧化等方法。
[0009](2)搅拌条件下按照三价铁盐与亚铁盐摩尔比为3~0.5:1再加入亚铁盐，加入添加剂，待均匀后通入N2保护或抽真空；合成过程中添加剂为亚硝酸钠，加入量按照质量体积比 0.1 ~5:1000。
[0010](3)控制温度在45~70°C持续搅拌30~90min并加入催化剂；催化剂可以选择溶解性铝盐,加入量按照质量体积比为I~10:1000。
[0011](4)加入碱性液调节pH为3~7，并继续搅拌30~90min ;合成过程中碱性液可以是NH3.H2O, Na2CO3^ NaOH, Ca (OH) 2中的一种或上述的混合液。
[0012](5)升高反应温度到80~95°C反应40~120min ；
[0013](6)停止搅拌进行陈化，陈化I~IOh ;
[0014](7)向合成的溶液中按照体积比10~30:1000加入新的高价铁盐，搅拌均匀；
[0015](8)搅拌条件下加入分散剂，备用。
[0016]利用上述合成方法得到的复合除钥剂按体积比为1:200~500加入到含有钥的水中，快速搅拌5~30min，慢速搅拌30~120min，反应结束后沉降、过滤分离固体和溶液。
[0017]本发明除钥剂的合成路线简单，操作方便，无二次污染，腐蚀性低，分离方便可控，成本低且不需添加强酸调节PH，适合废水脱钥也适合饮用水除钥。
【具体实施方式】
[0018]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0019]实施例1
[0020]称取40g硫酸亚铁溶解到500mL水中搅拌lh，通电在5V电压下电解氧化为硫酸铁。然后按照2:1摩尔比加入硫酸亚铁，在601:下通入队并搅拌301^11。加入NaOH调节pH到6并持续搅拌30min。反应结束后将温度升高至90°C继续反应lh，陈化10h。向得到的溶液中补加8.9g硫酸铁和20mL10%PEG溶液，搅拌均匀备用。
[0021]向300mL含钥溶液中加入ImL上述复合除钥剂,快速搅拌5min,慢速搅拌30min,停止搅拌静置沉降。取上清液结果如下:
[0022]
含钼水浓度mg/L0.46
除钼后浓度mg/L004
除钼率 %9173
出水pH67%
出水浊度 KW059
【权利要求】
1.一种复合除钥剂的合成方法，其特征在于，具体步骤为: (1)将亚铁盐氧化为三价以上铁盐； (2)搅拌条件下，将步骤(1)得到的铁盐与亚铁盐按摩尔比为3~0.5:1再加入亚铁盐，加入添加剂，待均匀后通入N2保护或抽真空； (3)控制温度在45~70°C持续搅拌30~90min并加入催化剂； (4)加入碱液调节pH为3~7，并继续搅拌30~90min； (5)升高反应温度到80~95°C反应40~120min； (6)停止搅拌陈化I~IOh; (7)向合成的溶液中按照质量体积比10~30:1000加入三价以上的铁盐，搅拌均匀； (8)搅拌条件下加入分散剂。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中采用臭氧氧化、双氧水氧化或电解氧化法将亚铁盐氧化为三价以上铁盐。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述的添加剂为亚硝酸钠，加入量按照体积比0.1~5:1000。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述的催化剂为溶解性铝盐，加入量按照体积比为I~10:1000。
5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述的碱液是NH3*H20,Na2C03>Na0H,Ca (OH) 2中的一种或上述的混合液。
6.权利要求1~5所述的方法制备的复合除钥剂用于去除钥的方法，其特征在于，将复合除钥剂按体积比为1:200~500加入到含有钥的水中，快速搅拌5~30min，慢速搅拌30~120min，反应结束后沉降、过滤分离固体和溶液。
【文档编号】C02F1/62GK103755003SQ201410016497
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】马伟, 程子洪, 王刃, 沙学龙, 宗盼盼, 徐军 申请人:大连理工大学