一种F盐的制备方法及其应用技术

一种F盐的制备方法及其应用，本发明专利技术涉及一种F盐的制备方法及其应用。本发明专利技术的目的是为了解决目前废水处理技术成本高或去除率低的问题，方法为：一、将可溶性的二价无机金属盐溶于水中，得到盐溶液A；二、将可溶性三价无机金属盐与碱溶液配置成混合溶液B，然后将盐溶液A预热，再加入等体积的混合溶液B，搅拌反应，得到白色沉淀；三、将白色沉淀用去离子水洗涤，烘箱中干燥。四、高温煅烧，制成F盐。F盐用于去除、回收污水中的重金属离子。本发明专利技术F盐的制备方法转化率高，可达80％以上。本发明专利技术的F盐可同时去除多种阴阳离子。本发明专利技术应用于污水中多种金属离子吸附回收技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种F盐的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种F盐的制备方法及其应用。
技术介绍
近年来重金属引发的环境污染事件在国内外都频频发生，破坏了广大人民的身体健康与正常生活。作为减排的关键源头，相关工业的废水排放中重金属的有效处理成为了水体重金属污染减排的重中之重。在采矿、选矿、加工、运输、燃烧等工业生产过程中会以释放大量的金属,这些金属以离子态形式随废水排放出来,是各种水体金属污染的主要来源。传统的废水处理技术包括化学沉淀法，反渗透法，离子交换法，溶剂萃取法，凝结法和吸附法。在上述的方法中，似乎尤以用活性炭作吸附剂的吸附法是最有效的。然而，由于活性炭的成本过高，不适合在工业中广泛使用。F盐为阴离子型双金属层状氢氧化物，目前类水滑石类层状材料对污水中离子的吸附存在针对废水中单一阳离子或阴离子吸附去除效果好，但多种阴阳离子耦合作用下吸附效果较差的问题。这主要是由于待吸附离子稳定性不同，易在吸附过程中存在离子竞争导致。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前方法制备的F盐对水体中复合的多种阴阳离子去除率低的问题，提供一种F盐的制备方法及其应用。本专利技术一种F盐的制备方法是按以下步骤进行：一、将可溶性的二价无机金属盐溶于水中，配制出浓度为0.45-0.65mol/L的盐溶液A；二、将可溶性三价无机金属盐与碱溶液配置成浓度为0.15-0.3mol/L的混合溶液B，然后将盐溶液A预热至30-50℃，再加入等体积的混合溶液B，搅拌反应3-48小时，得到白色沉淀；三、使用真空抽滤的方法将白色沉淀分离，并用去离子水洗涤至滤液pH为中性为止，并在40-50℃烘箱中干燥；四、将干燥后的白色沉淀在450-500℃高温煅烧、保温，将煅烧后的物质研磨成粉末，制成F盐。F盐应用于去除水体中复合的多种阴阳离子中的阴离子，去除或回收阳离子。本专利技术的有益效果如下：本专利技术F盐的制备方法转化率高，通过XRD测试结果可知，LDH晶型转化率可达80％以上。F盐为煅烧后的类水滑石物质，因高温煅烧过程失去层间水和阴离子，通过记忆效应，吸附阴离子进入层间，从而实现其对阴离子的吸附能力。通过XRD测试结果分析，本专利技术制备的F盐，在煅烧后二次重构过程形成的水滑石物质的衍射峰明显增加，说明煅烧后的水滑石物质结晶度增加。这主要是由于水滑石类结构由层状体堆叠而成，层状体均一性较差，经煅烧后层状体的结构塌陷，原来的晶体颗粒发生重组，可以实现晶体颗粒细化。此外，本专利技术制备的F盐经煅烧后比表面积是传统类水滑石的两倍，同时介于2～4nm之间的微孔量显著增加，孔径分布更加均匀。此类型微孔量的提成能够大大增加对水体中离子的吸附量。因此，本专利技术制备的F盐可用于处理含有多种重金属阳离子和阴离子的污水,发现复合的多种离子的脱除效率很高，可同时去除多种阴阳离子，最高去除率可达100％。同时制备F盐所需原料来源广泛、成本低、制备方法简单、能耗低、投资少,因此具有广泛的应用前景。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式一种F盐的制备方法是按以下步骤进行：一、将可溶性的二价无机金属盐溶于水中，配制出浓度为0.45-0.65mol/L的盐溶液A；二、将可溶性三价无机金属盐与碱溶液配置成浓度为0.15-0.3mol/L的混合溶液B，然后将盐溶液A预热至30-50℃，再加入等体积的混合溶液B，搅拌反应3-48小时，得到白色沉淀；三、使用真空抽滤的方法将白色沉淀分离，并用去离子水洗涤至滤液pH为中性为止，并在40-50℃烘箱中干燥；四、将干燥后的白色沉淀在450-500℃高温煅烧、保温，将煅烧后的物质研磨成粉末，制成F盐。本实施方式F盐的制备方法转化率高，通过XRD测试结果可知，LDH晶型转化率可达80％以上。本实施方式F盐的制备方法转化率高，通过XRD测试结果可知，LDH晶型转化率可达80％以上。F盐为煅烧后的类水滑石物质，因高温煅烧过程失去层间水和阴离子，通过记忆效应，吸附阴离子进入层间，从而实现其对阴离子的吸附能力。通过XRD测试结果分析，本实施方式制备的F盐，在煅烧后二次重构过程形成的水滑石物质的衍射峰明显增加，说明煅烧后的水滑石物质结晶度增加。这主要是由于水滑石类结构由层状体堆叠而成，层状体均一性较差，经煅烧后层状体的结构塌陷，原来的晶体颗粒发生重组，可以实现晶体颗粒细化。此外，本实施方式制备的F盐经煅烧后比表面积是传统类水滑石的两倍，同时介于2～4nm之间的微孔量显著增加，孔径分布更加均匀。此类型微孔量的提成能够大大增加对水体中离子的吸附量。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中的二价无机金属为Ca2+、Mg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+、Ar2+和Cd2+中的一种或多种。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中的三价无机金属为Al3+、Cr3+和Fe3+中的一种或多种。其它与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液；碱溶液的pH为8-10。其它与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中使用蠕动泵以5mL/min-1的速度加入混合溶液B。其它与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中搅拌的速率为200-300r/min。其它与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中使用真空抽滤的方法将白色沉淀分离。其它与具体实施方式一至六之一相同。具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三中在40-50℃烘箱中干燥10h。其它与具体实施方式一至七之一相同。具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四将干燥后的白色沉淀在450-500℃下煅烧1h、保温1h。其它与具体实施方式一至八之一相同。具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：未煅烧的F盐是由阳离子水镁石层和能交换的中间阴离子组成的阴离子粘土矿物族组成，表示为化学式其中M2+表示为二价金属阳离子Ca2+、Mg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+、Ar2+和Cd2+中的一种或多种，M3+为三价金属阳离子Al3+、Cr3+和Fe3+中的一种或多种,An-为带n个负电荷的阴离子CO32-、SO42-、NO3-、Cl-和OH-中的一种或多种，x为M3+/[M2++M3+]物质的量比，m为层间结合水分子个数。其它与具体实施方式一至九之一相同。具体实施方式十一：本实施方式F盐应用于去除水体中复合的多种阴阳离子中的阴离子，去除或回收阳离子。本实施方式制备的F盐可用于处理含有多种重金属阳离子和阴离子的污水,发现复合的多种离子的脱除效率很高，可同时去除多种阴阳离子，最高去除率可达100％。同时制备F盐所需原料来源广泛、成本低、制备方法简单、能耗低、投资少，因此具有广泛的应用前景。本实施方式向复合多种阴阳离子的水体中加入F盐，充分震荡反应72h,经离心分离、干燥，将得到的吸附产物升温至400-800℃，恒温2h，后降至室温，得到复合金属氧化物，以回收污水中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种F盐的制备方法，其特征在于该制备方法是按以下步骤进行：一、将可溶性的二价无机金属盐溶于水中，配制出浓度为0.45‑0.65mol/L的盐溶液A；二、将可溶性三价无机金属盐与碱溶液配置成浓度为0.15‑0.3mol/L的混合溶液B，然后将盐溶液A预热至30‑50℃，再加入等体积的混合溶液B，搅拌反应3‑48小时，得到白色沉淀；三、将白色沉淀用去离子水洗涤至滤液pH为中性为止，并在40‑50℃烘箱中干燥；四、将干燥后的白色沉淀高温煅烧、保温，将煅烧后的物质研磨成粉末，制成F盐。

【技术特征摘要】
1.一种F盐的制备方法，其特征在于该制备方法是按以下步骤进行：一、将可溶性的二价无机金属盐溶于水中，配制出浓度为0.45-0.65mol/L的盐溶液A；二、将可溶性三价无机金属盐与碱溶液配置成浓度为0.15-0.3mol/L的混合溶液B，然后将盐溶液A预热至30-50℃，再加入等体积的混合溶液B，搅拌反应3-48小时，得到白色沉淀；三、将白色沉淀用去离子水洗涤至滤液pH为中性为止，并在40-50℃烘箱中干燥；四、将干燥后的白色沉淀高温煅烧、保温，将煅烧后的物质研磨成粉末，制成F盐。2.根据权利要求1所述的一种F盐的制备方法，其特征在于步骤一中的二价无机金属为Ca2+、Mg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+、Ar2+和Cd2+中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种F盐的制备方法，其特征在于步骤二中的三价无机金属为Al3+、Cr3+和Fe3+中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种F盐的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟琳，王政，卢爽，孙远，江辉，赵德志，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23