水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法
【专利摘要】本发明公开了水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法。将合成的pH值为8-9的水羟硅钠石用去离子水溶解，滴入酸使溶液为中性，过滤、干燥后研磨成粉末加入到重金属水体中；所述的重金属离子包括锌离子、铅离子、铬离子或镉离子；所述的重金属离子以可溶盐或微溶性盐的形式存在。本发明采用水羟硅钠石作为吸附剂。与其他吸附剂相比，水羟硅钠石作为吸附剂合成相对容易，不需要后续处理和改性加工，成本较低，操作简便，吸附环境要求不高（室温即可，pH范围也比较广），其层间距较大，吸附效果很好并且短时间内可到达吸附平衡。综合以上考虑，水羟硅钠石作为吸附剂在处理重金属离子方面具有很大的实用价值和发展潜力。
【专利说明】水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及吸附剂的应用方法，具体涉及水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用 方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着采矿、冶炼等行业的迅猛发展，大量含重金属离子工业废水排入环 境，造成了严重的水体和土壤污染，由于重金属离子不能自行分解，易聚集在生物体内， 导致各种紊乱和疾病，如不加以控制，就会威胁到人类的健康和生存，所以含重金属离子 废水的处理引起了人们的高度重视。
[0003] 对含重金属离子废水，传统的处理方法是采用化学沉淀法、薄膜过滤、离子交换 法、蒸发回收法、吸附法和电解法等，但这些方法都存在一定的缺陷。化学沉淀法对试剂的 消耗量大、易产生二次污染；蒸发回收法能耗太大；离子交换法和活性炭吸附法虽然效果 较好但成本太高，只有对有较高利用价值的贵、重金属离子的回收才可考虑用这种方法。 因此寻找廉价的废水净化材料，对废水中重金属离子的有效处理，降低废水的处理成本， 提高净化效率，已成为环境污染治理中亟待解决的问题。
[0004] 近十几年来，许多研究者在探索廉价高效的吸附剂，其中包括：天然矿物、工业 副产物、单宁类、壳聚糖、黄药类、有机复合材料和生物吸附剂等。其中已发现的具有吸附重 金属离子功能的矿物有：蒙脱石、海泡石、坡缕石、沸石、蛭石、伊利石、绿泥石、高岭石、凹凸 棒石、麦饭石、蛇纹石、膨润土、长石类、钙十字石、明矾石、三水铝石，此外还有磷灰石、硫 铁矿、天然磁黄铁矿等。然而，多数矿物吸附剂需要经过复杂的改性处理，才能达到使用要 求，这就增加了成本，给其低廉性大打折扣。如改性沸石[张新艳王起超.天然和巯基改性 沸石吸附水溶液中重金属Hg2+的特征研究.环境工程学报.2009, 3 (3)，455-460]和改性 膨润土 [李虎杰，刘爱平，易成发，白萍.膨润土对Cd2+的吸附作用及影响因素.中国矿 业.2004, 13 (11)，79-81.]以及改性蒙脱石和高岭石[宋铁红，吕卓，闻邢君.蒙脱石和高 岭石吸附水溶液中重金属离子的实验研究.矿物岩石.2014, 43 (2)，130-133.]用于对砷离 子、镉离子、铅离子、铜离子和铬离子等离子的吸附。因此找到一种成本低廉，预处理简便， 吸附率高且能吸附多种重金属离子的矿物类吸附剂是很有必要的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种水羟硅钠石在吸附重金属离 子中的应用方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
[0007] 水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法，将合成的pH值为8-9的水羟硅钠石 用去离子水溶解，滴入酸使溶液为中性，过滤、干燥后研磨成粉末加入到重金属水体中；所 述的重金属离子包括锌离子、铅离子、铬离子或镉离子；所述的重金属离子以可溶盐或微溶 性盐的形式存在。
[0008] 上述方法中，将水羟硅钠石加入含重金属离子溶液后，保持溶液温度为常温。
[0009] 上述方法中，所述重金属水体中重金属离子初始浓度范围为0. 5?15000mg/L。
[0010] 上述方法中，将水羟硅钠石加入重金属离子溶液后，吸附时间20-60分钟。
[0011] 上述方法中，将水羟硅钠石加入重金属离子溶液后，调节水体pH值为5-7。
[0012] 上述方法中，将水羟硅钠石用作重金属离子吸附剂，或利用水羟硅钠石吸附废水 中的重金属离子，或者利用水羟硅钠石选择性吸附溶液中的重金属离子。
[0013] 利用水羟硅钠石吸附重金属离子，对重金属离子初始浓度没有特殊要求，随着重 金属离子浓度的增加，单位重量水羟硅钠石的吸附容量会逐渐增加至饱和。一般而言，重金 属离子的初始浓度范围为0. 5?15000mg/L。
[0014] 将水羟硅钠石加入重金属离子溶液后，水羟硅钠石即刻开始吸附重金属离子，一 般20-60分钟即可达到吸附平衡。
[0015] 本发明所述的水羟硅钠石吸附重金属离子的方法，采用静态吸附法，其吸附率的 检测步骤如下：
[0016] 使用水羟硅钠石吸附重金属离子后，过滤，滤液中残留的重金属离子浓度采用原 子分光光度计测量，然后按照（1)式计算吸附剂的吸附率，按照式（2)计算重金属离子的吸 附容量。
【权利要求】
1. 水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法，其特征在于，将合成的pH值为8-9的 水羟硅钠石用去离子水溶解，滴入酸使溶液为中性，过滤、干燥后研磨成粉末加入到重金属 水体中；所述的重金属离子包括锌离子、铅离子、铬离子或镉离子；所述的重金属离子以可 溶盐或微溶性盐的形式存在。
2. 根据权利要求1所述的水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法，其特征在于， 将水羟硅钠石加入含重金属离子溶液后，保持溶液温度为常温。
3. 根据权利要求1所述的水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法，其特征在于， 所述重金属水体中重金属离子初始浓度范围为0. 5?15000mg/L。
4. 根据权利要求1所述的水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法，其特征在于， 将水羟硅钠石加入重金属离子溶液后，吸附时间20-60分钟。
5. 根据权利要求1所述的水羟硅钠石在吸附重金属离子中的应用方法，其特征在于， 将水羟硅钠石加入重金属离子溶液后，调节水体pH值为5-7。
【文档编号】C02F1/62GK104229920SQ201410467013
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】戈明亮, 王雁武, 陈萌 申请人:华南理工大学