一种含铬废水处理方法及其在制备电磁屏蔽皮革中的应用

本发明属于废水处理，涉及一种含铬废水处理方法及其在制备电磁屏蔽皮革中的应用。

背景技术：

1、含铬废水中的铬主要来源于电镀、制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业，含铬废水中的三价铬对人体和环境危害较小，但是在废水中大量存在也会造成环境污染和资源浪费。

2、随着电子信息技术的发展，大量新兴电子电器设备的使用不可避免地带来了电磁辐射污染。有研究表明，人体长时间处在电子设备的辐射下，会出现神经衰弱、头晕、健忘等亚健康体征。在这种形式下，各种具有电磁屏蔽性能的材料应运而生。

3、电磁屏蔽是一种通过切断电磁波的传播途径，从而消除电磁波干扰的技术。现有技术对于电磁屏蔽皮革的制备通常是在皮革表面涂覆导电涂层得到，专利cn105219895a公开了一种具有电磁屏蔽性能的皮革及其制备方法，将成膜剂喷涂在皮革表面后，将纳米金属粉体(银、铜、银包铜、四氧化三铁、镍和锌)分散在非反应的中性溶剂中，得到分散液，将分散液喷涂于皮革表面，干燥，再喷涂一层成膜剂，干燥后获得具有电磁屏蔽性能的天然皮革。

4、然而现有技术制备的具有电磁屏蔽性能的天然皮革会存在不能大幅度弯折的问题，过度弯折会导致皮革电磁屏蔽涂层的破损，使其在智能化穿戴材料方面受到限制，并且现有技术并未将含铬废水的处理与电磁屏蔽材料的制备相结合。因此，提供一种能够处理含铬废水的方法，同时提供一种具有良好的弯折性能的电磁屏蔽皮革具有重要意义。

技术实现思路

1、为解决现有电磁屏蔽皮革中存在不能大幅度弯折的问题，本发明提供一种含铬废水处理方法及其在制备电磁屏蔽皮革中的应用，利用纳米零价铁作为含铬废水发生类芬顿反应的催化剂，采用共沉淀法，控制铁离子和铬离子的摩尔比，制备得到三元水滑石纳米材料，再通过鞣制工艺，将其作为鞣剂与皮革胶原纤维形成多点交联，从而获得电磁屏蔽皮革。本发明为含铬废水的处理以及电磁屏蔽皮革的制备提供一种途径。

2、为实现本发明的技术目的，一方面，本发明提供一种含铬废水的处理方法，包括在含铬废水中加入镁离子与纳米零价铁得到混合盐溶液，将碳酸钠溶液加入混合盐溶液中，随后调节ph至10.0～13.0，水浴加热至60～90℃，晶化4～12h后过滤晶体，滤液为处理后的废水。

3、进一步，本发明提供的含铬废水的处理方法中，含铬废水为铬鞣废液、复鞣染色含铬废液中的一种。以摩尔比计，混合盐溶液中mg2+:fe0:cr3+的比值为2:1:0.8～2，碳酸钠与镁离子的比值为1:1～2。

4、另一方面，本发明提供一种鞣剂，通过对含铬废水进行上述处理后干燥晶体得到，鞣剂的制备还包括将含铬废水处理后得到的晶体用去离子水洗涤至洗涤液的ph为中性，40～60℃干燥6～8h后得到鞣剂，鞣剂具体为镁铬铁三元水滑石(mgcrfe-ldh)纳米材料。

5、另一方面，本发明请求保护上述含铬废水的处理方法在制备鞣剂中的应用。

6、另一方面，本发明提供一种电磁屏蔽皮革，以皮革酸皮为原料，将皮革酸皮放入转鼓中，加入水、食盐、甲酸，控制转鼓中的ph为2.5，转30min，进行浸酸处理。随后加入鞣剂后转鼓120min，加入小苏打调整ph为3.5，转鼓30min后，停鼓过夜，得到电磁屏蔽皮革。

7、进一步，本发明提供的电磁屏蔽皮革中，水的加入量为皮革酸皮的200％，食盐的加入量为皮革酸皮的7％，甲酸的加入量为皮革酸皮的1％。甲酸的浓度为1％，皮革选自羊皮、牛皮中的一种。以质量百分比计，鞣剂的加入量为皮革酸皮的5％～10％；优选地，以质量百分比计，鞣剂的加入量为皮革酸皮的9％。

8、与现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具备下述的有益效果或优点：

9、本发明通过类芬顿反应，以纳米零价铁为催化剂，破坏了含铬废水中的难以去除的铬络合结构，充分处理含铬废水，降低工厂废水处理成本。同时，利用处理之后的含铬废水制备具有鞣性的三元水滑石纳米鞣剂，能够有效利用铬资源，减少铬资源的浪费。

10、本发明利用含铬废水制备镁铬铁三元水滑石纳米鞣剂，不仅使成革收缩温度≥90℃，抗张强度、撕裂强度均有增加，而且镁铬铁三元水滑石纳米鞣剂可以通过鞣制赋予皮革电磁屏蔽效果，有效满足皮革市场对于铬鞣革的功能化、智能化需求。鞣制后的皮革对于8～12ghz的电磁波能够达到18db的电磁屏蔽效果，在符合市场需求的同时也满足皮革智能化的生产理念。

技术特征：

1.一种含铬废水的处理方法，其特征在于，包括在含铬废水中加入镁离子与纳米零价铁得到混合盐溶液，将碱溶液加入所述混合盐溶液中，随后调节ph并加热晶化，过滤晶体后滤液为处理后的废水；

2.根据权利要求1所述的含铬废水的处理方法，其特征在于，所述含铬废水为铬鞣废液、复鞣染色含铬废液中的一种；

3.一种鞣剂，其特征在于，通过权利要求1～2任一项所述的含铬废水的处理方法制备，所述鞣剂的制备方法包括将所述晶体干燥。

4.根据权利要求3所述的鞣剂，其特征在于，所述鞣剂为镁铬铁三元水滑石纳米材料；

5.权利要求1～2任一项所述的含铬废水的处理方法在制备鞣剂中的应用。

6.一种电磁屏蔽皮革，其特征在于，以皮革酸皮为原料，经鞣制得到所述电磁屏蔽皮革；

7.根据权利要求6所述的电磁屏蔽皮革，其特征在于，所述鞣剂为镁铬铁三元水滑石纳米材料；

8.根据权利要求7所述的电磁屏蔽皮革，其特征在于，以质量百分比计，所述鞣剂的加入量为所述皮革酸皮的9％。

9.权利要求6～8任一项所述的电磁屏蔽皮革在穿戴电磁屏蔽性能皮革中的应用。

技术总结
本发明公开了一种含铬废水处理方法及其在制备电磁屏蔽皮革中的应用，所述方法通过类芬顿反应，以纳米零价铁为催化剂，破坏了含铬废水中的难以去除的铬络合结构。同时加入镁离子，制备得到具有鞣性的镁铬铁三元水滑石纳米材料，将其作为鞣剂用于皮革鞣制过程，能够赋予成革电磁屏蔽性能，同时本发明制备的电磁屏蔽皮革符合皮革的性能要求，具有较好的物理机械性能，且对于热空气老化和紫外光老化都有较好的耐受性，同时具有较高的耐折性，作为可穿戴的电磁屏蔽皮革，既具有在8～12GHz的电磁波达到18dB的电磁屏蔽性能，同时具有皮革的柔软特性。本发明为含铬废水的处理以及电磁屏蔽皮革的制备提供一种途径。

技术研发人员：周永香,张芯妍
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15