一种用于重金属废水处理的复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种用于重金属废水处理的复合材料，所述用于重金属废水处理的复合材料由以下重量份的原料组成：普通土20‑30份、石灰石15‑25份、沸石粉10‑20份、介孔分子筛20‑40份、乙二胺四乙酸金属钠盐40‑60份、氯化钠70‑80份、氯化镁30‑50份。本发明专利技术通过普通土、石灰石、沸石粉以及介孔分子筛制得的多孔结构的共同作用，制备得到的吸附材料具有很强的吸附能力和还原能力，可实现水体中多种重金属离子如铅离子、镉离子及铬离子的高效去除，具有去除率高、反应速率快的优点，将锌离子和镁离子均负载在吸附材料上，起到增效作用，还原重金属的能力更强，可以实现深度脱除。

Composite material for treating heavy metal waste water

The invention discloses a composite material for heavy metal wastewater treatment, the composite material for heavy metal wastewater treatment by weight of the composition of raw materials: 20 ordinary soil 30, 15 limestone 25 copies, 20 copies, 10 zeolite mesoporous molecular sieve 20 40, B two amine four 40 60 metal sodium acetic acid and sodium chloride, magnesium chloride 70 80 30 50. The present invention screen interaction porous structure prepared by ordinary soil, limestone, zeolite and mesoporous molecular adsorbent prepared with strong adsorption capacity and reduction ability, can achieve a variety of efficient removal of heavy metal ions in water such as lead ion and cadmium ion and chromium ion, with the removal rate of advantages high, fast reaction rate, zinc ion and magnesium ions were loaded in adsorption material, play a synergistic effect, reducing heavy metal ability, can realize the depth of removal.

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属废水处理的复合材料
本专利技术涉及污水处理
，具体是一种用于重金属废水处理的复合材料。
技术介绍
重金属不能被微生物降解，可在生物体内富集并引起显著毒性效应，是一种持久性污染物。如汞、镉、铬、铅、砷等严重危害人体健康，破坏水生态系统，使农业和渔业减产等，造成的经济损失巨大，成为制约我国经济、社会发展和民生改善的重大问题。针对重金属污染，人们已开发的多种水处理方法，如化学沉淀法、铁氧体法、吸附法、离子交换法、电解法、反渗透、电渗析法、强化超滤法、生物法等，都存在一些缺点和不足：(1)有些处理成本高，如强化超滤法、电渗析法、化学沉淀法中的螯合沉淀法、离子交换法等；(2)有些工艺复杂、操作繁琐，如铁氧体法、强化超滤法；(3)有些处理效果达不到要求，如传统化学沉淀法；(4)有些适应性差，如生物法、电解法、铁氧体法；(5)有些设备投资大，如反渗透、电渗析法。与上述处理方法比较，吸附法是通过比表面积大的多孔性物质，如活性炭、粉煤灰、活性污泥灰、沸石、生物材料、氧化锰、花生壳和普通土等，使重金属离子在固体表面未平衡的分子引力或化学键力的作用下富集而分离。由于这些吸附剂来源广泛且价廉，引起水处理界的广泛重视，成为一种很有应用前景的重金属废水处理方法。但这些吸附剂普遍存在吸附容量偏低，用量大，对重金属的去除效率不够高等问题。如果不经有效脱附方式处理，往往会产生大量废渣。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低、制备方便的用于重金属废水处理的复合材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于重金属废水处理的复合材料，由以下重量份的原料组成：普通土20-30份、石灰石15-25份、沸石粉10-20份、介孔分子筛20-40份、乙二胺四乙酸金属钠盐40-60份、氯化钠70-80份、氯化镁30-50份。作为本专利技术进一步的方案：所述用于重金属废水处理的复合材料，由以下重量份的原料组成：普通土22-28份、石灰石18-22份、沸石粉12-18份、介孔分子筛25-35份、乙二胺四乙酸金属钠盐45-55份、氯化钠72-78份、氯化镁35-45份。作为本专利技术进一步的方案：所述用于重金属废水处理的复合材料，由以下重量份的原料组成：普通土25份、石灰石20份、沸石粉15份、介孔分子筛30份、乙二胺四乙酸金属钠盐50份、氯化钠75份、氯化镁40份。所述用于重金属废水处理的复合材料的制备方法，具体步骤如下：(1)按照重量份称取各原料；(2)将乙二胺四乙酸金属钠盐按照质量比1-1.5：1溶解在去离子水中，配制成乙二胺四乙酸金属钠盐溶液，然后将介孔分子筛浸渍到乙二胺四乙酸金属钠盐溶液中浸渍10-14h，使乙二胺四乙酸金属钠盐溶液浸透到分子筛孔道，并且进行超声处理3-5h，再抽真空处理1-2h，然后在2000-4000r/min的转速下离心1-3h，取出沉淀混合物，在50-70℃的温度下真空干燥4-8h，待用；(3)将普通土、石灰石、沸石粉和步骤(1)得到的产物一起进行在惰性气体的保护下，于1100-1300℃的石英管式炉中烧制1-3h得到复合材料基体；(4)将上述复合材料基体用2-4mol/L的盐酸溶液浸泡15-20h后，用去离子水冲洗至其pH值至6.0-7.0，然后去除水溶液，干燥后待用；将氯化钠和氯化镁分别配置成3-5mol/L的氯化钠溶液和氯化镁溶液，备用；(5)将干燥后复合材料基体浸泡在氯化钠溶液中，在25-35℃、180-200r/min的条件下振荡反应，振荡反应20-24h后去除反应液，得到吸附锌离子的复合材料，再将吸附锌离子的复合材料浸泡在氯化镁溶液中，在35-40℃、210-230r/min的条件下振荡反应，振荡反应20-24h后去除反应液，用去离子水冲洗3-7遍后分离去除水溶液，得到饱和吸附的复合材料；(6)用质量分数0.1-0.3％的氢氧化钠溶液，配制1-2mol/L的硼氢化钠溶液，将硼氢化钠溶液加入饱和吸附的复合材料中后，在150-170rm/min下振荡反应，振荡反应10-30min后去除部分反应液，然后再洗涤至中性，烘干即得到复合材料成品。作为本专利技术再进一步的方案：所述惰性气体为氮气或氩气。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过普通土、石灰石、沸石粉以及介孔分子筛制得的多孔结构的共同作用，制备得到的吸附材料具有很强的吸附能力和还原能力，可实现水体中多种重金属离子如铅离子、镉离子及铬离子的高效去除，具有去除率高、反应速率快的优点，将锌离子和镁离子均负载在吸附材料上，起到增效作用，还原重金属的能力更强，可以实现深度脱除。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种用于重金属废水处理的复合材料，由以下重量份的原料组成：普通土20份、石灰石15份、沸石粉10份、介孔分子筛20份、乙二胺四乙酸金属钠盐40份、氯化钠70份、氯化镁30份。所述用于重金属废水处理的复合材料的制备方法，具体步骤如下：(1)按照重量份称取各原料；(2)将乙二胺四乙酸金属钠盐按照质量比1：1溶解在去离子水中，配制成乙二胺四乙酸金属钠盐溶液，然后将介孔分子筛浸渍到乙二胺四乙酸金属钠盐溶液中浸渍10h，使乙二胺四乙酸金属钠盐溶液浸透到分子筛孔道，并且进行超声处理3h，再抽真空处理1h，然后在2000r/min的转速下离心1h，取出沉淀混合物，在50℃的温度下真空干燥4h，待用；(3)将普通土、石灰石、沸石粉和步骤(1)得到的产物一起进行在氩气的保护下，于1100℃的石英管式炉中烧制1h得到复合材料基体；(4)将上述复合材料基体用2mol/L的盐酸溶液浸泡15h后，用去离子水冲洗至其pH值至6.0，然后去除水溶液，干燥后待用；将氯化钠和氯化镁分别配置成3mol/L的氯化钠溶液和氯化镁溶液，备用；(5)将干燥后复合材料基体浸泡在氯化钠溶液中，在25℃、180r/min的条件下振荡反应，振荡反应20h后去除反应液，得到吸附锌离子的复合材料，再将吸附锌离子的复合材料浸泡在氯化镁溶液中，在35℃、210r/min的条件下振荡反应，振荡反应20h后去除反应液，用去离子水冲洗3遍后分离去除水溶液，得到饱和吸附的复合材料；(6)用质量分数0.1％的氢氧化钠溶液，配制1mol/L的硼氢化钠溶液，将硼氢化钠溶液加入饱和吸附的复合材料中后，在150rm/min下振荡反应，振荡反应10min后去除部分反应液，然后再洗涤至中性，烘干即得到复合材料成品。实施例2一种用于重金属废水处理的复合材料，由以下重量份的原料组成：普通土25份、石灰石20份、沸石粉15份、介孔分子筛30份、乙二胺四乙酸金属钠盐50份、氯化钠75份、氯化镁40份。所述用于重金属废水处理的复合材料的制备方法，具体步骤如下：(1)按照重量份称取各原料；(2)将乙二胺四乙酸金属钠盐按照质量比1.2：1溶解在去离子水中，配制成乙二胺四乙酸金属钠盐溶液，然后将介孔分子筛浸渍到乙二胺四乙酸金属钠盐溶液中浸渍12h，使乙二胺四乙酸金属钠盐溶液浸透到分子筛孔道，并且进行超声处理4h，再抽真空处理1.5h，然后在3000r/min的转速下离心2h，取出沉淀混合物，在60℃的温度下真空干燥6h，待用；(3)将普通土、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重金属废水处理的复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：普通土20‑30份、石灰石15‑25份、沸石粉10‑20份、介孔分子筛20‑40份、乙二胺四乙酸金属钠盐40‑60份、氯化钠70‑80份、氯化镁30‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属废水处理的复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：普通土20-30份、石灰石15-25份、沸石粉10-20份、介孔分子筛20-40份、乙二胺四乙酸金属钠盐40-60份、氯化钠70-80份、氯化镁30-50份。2.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：普通土22-28份、石灰石18-22份、沸石粉12-18份、介孔分子筛25-35份、乙二胺四乙酸金属钠盐45-55份、氯化钠72-78份、氯化镁35-45份。3.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：普通土25份、石灰石20份、沸石粉15份、介孔分子筛30份、乙二胺四乙酸金属钠盐50份、氯化钠75份、氯化镁40份。4.一种如权利要求1-3任一所述的用于重金属废水处理的复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)按照重量份称取各原料；(2)将乙二胺四乙酸金属钠盐按照质量比1-1.5：1溶解在去离子水中，配制成乙二胺四乙酸金属钠盐溶液，然后将介孔分子筛浸渍到乙二胺四乙酸金属钠盐溶液中浸渍10-14h，使乙二胺四乙酸金属钠盐溶液浸透到分子筛孔道，并且进行超声处理3-5h，再抽真空处理1-2h，然后在2000-4000r/min的转速下离心1-3h，取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶宏，
申请(专利权)人：宁波华九文化传媒有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33