一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法

文档序号:34674766发布日期:2023-07-05 17:59阅读:16来源:国知局

本发明涉及重金属吸附材料制备,尤其涉及一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法。


背景技术:

1、我国生产锰的主要方式是电解工艺,电解锰渣(emr)是指电解金属锰在生产过程中,锰矿石与硫酸反应后,过滤形成的酸渣,每生产1t电解锰精矿就会产生约7~9t的emr。随着锰矿石不断开采,富矿越来越少,矿石品位越来越低电解锰行业迅猛发展、巨大市场需求以及提取效率的局限,使得emr堆积量越来越大。大量emr露天堆集,不仅占用了大量土地,露天堆积emr还会污染环境,同时形成的尾矿库还存在潜在安全隐患。因此,越来越多研究者将目光聚集在提高emr的综合利用率上。然而电解锰渣的主要成分为二氧化硅、硫酸钙、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化锰等,成分复杂,ph呈酸性,难以有效利用。

2、国内外对重金属废水的处理主要采用沉淀、离子交换、反渗透、吸附等方法,其中吸附法操作方便、成本低,然而吸附法的关键是制备一种吸附性能优异的吸附剂。因此,利用电解锰渣制备一种重金属离子吸附剂具有重要意义。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法,以解决电解锰渣大量堆积,占用土地以及污染环境的技术问题。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

3、本发明提供了一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)将污泥、电解锰渣和碱溶液混合进行改性处理,得到改性的污泥-电解锰渣;

5、(2)将改性的污泥-电解锰渣进行微波处理,得到微波活化的污泥-电解锰渣;

6、(3)将微波活化的污泥-电解锰渣和钛酸正丁酯溶液混合后浸泡处理,即可得到污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂。

7、作为优选,所述步骤(1)中,污泥、电解锰渣和碱溶液的质量体积比为40~60g:40~60g:80~100ml。

8、作为优选,所述步骤(1)中,碱溶液包含氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或几种,其中碱溶液的浓度为0.2~0.5mol/l。

9、作为优选,所述步骤(1)中,改性处理的温度为20~30℃,时间为2~4h。

10、作为优选,所述步骤(2)中,微波处理的功率为800~1200w,时间为20~30min。

11、作为优选,所述步骤(3)中,钛酸正丁酯溶液由钛酸正丁酯和乙醇配制而成,其中钛酸正丁酯溶液的浓度为0.1~0.3mol/l。

12、作为优选,所述步骤(3)中,微波活化的污泥-电解锰渣和钛酸正丁酯溶液的固液比为1~10g:100~200ml。

13、作为优选,所述步骤(3)中,浸泡处理的时间为10~20min。

14、本发明的有益效果:

15、(1)本发明通过将污泥和电解锰渣混合,再经过改性处理、微波处理、浸泡处理,得到污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂,对金属阳离子具有明显的吸附作用,尤其是对cr2+、pb2+的吸附效果明显;

16、(2)本发明使用的原料污泥和电解锰渣都是废弃物,通过本发明的技术方案实现了污泥和电解锰渣的资源化利用。

17、(3)电解锰渣中的氧化钙可以作为污泥的改性剂,进一步提高污泥吸附重金属的能力。



技术特征:

1.一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,污泥、电解锰渣和碱溶液的质量体积比为40~60g:40~60g:80~100ml。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,碱溶液包含氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或几种,其中碱溶液的浓度为0.2~0.5mol/l。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,改性处理的温度为20~30℃,时间为2~4h。

5.根据权利要求2或4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,微波处理的功率为800~1200w,时间为20~30min。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,钛酸正丁酯溶液由钛酸正丁酯和乙醇配制而成,其中钛酸正丁酯溶液的浓度为0.1~0.3mol/l。

7.根据权利要求1或2或6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,微波活化的污泥-电解锰渣和钛酸正丁酯溶液的固液比为1~10g:100~200ml。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,浸泡处理的时间为10~20min。


技术总结
本发明提供了一种污泥‑电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法,属于重金属吸附材料制备技术领域。首先将污泥、电解锰渣和碱溶液混合进行改性处理,得到改性的污泥‑电解锰渣,再将改性的污泥‑电解锰渣进行微波处理,得到微波活化的污泥‑电解锰渣,最后将微波活化的污泥‑电解锰渣和钛酸正丁酯溶液混合后浸泡处理,即可得到污泥‑电解锰渣基重金属离子吸附剂。本发明通过将污泥和电解锰渣混合,再经过改性处理、微波处理、浸泡处理,制得的污泥‑电解锰渣基重金属离子吸附剂,对金属阳离子具有明显的吸附作用,尤其是对Cr2+、Pb2+的吸附效果明显。

技术研发人员:王家伟,王海峰
受保护的技术使用者:贵州大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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