一种氧化石墨烯废液的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种氧化石墨烯废液的处理方法。所述氧化石墨烯废液包括NO3

A Treatment Method of Graphene Oxide Waste Liquor

The invention provides a treatment method of graphene oxide waste liquid. The graphene oxide waste liquid includes NO3.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯废液的处理方法
本专利技术涉及工业生产过程中废液的处理，特别地，涉及一种氧化石墨烯废液的处理方法。
技术介绍
氧化石墨烯生产过程中会产生无机酸和无机盐等，无法使用生物化学方法对其进行处理。当前去除各种离子所用的化学试剂成本较高，同时还需要通过一系列膜分离及系统处理废水中的不溶性杂质。为了尽可能减少氧化石墨烯生产过程中产生的废液对环境的危害，同时减轻企业运营成本，寻求一种高效且低成本的废液处理方法刻不容缓。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种氧化石墨烯废液的处理方法，以有效地去除废液中的杂质离子。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种氧化石墨烯废液的处理方法。所述氧化石墨烯废液可包含NO3-和Cl-中的至少一种、以及K+、Mn2+、Fe3+和SO42-，所述处理方法可包括以下步骤：将包含有K2CO3的活性炭生产废液与氧化石墨烯废液混合，以沉淀氧化石墨烯废液中的Mn2+和Fe3+并获得第一中间溶液；通过沉淀剂去除第一中间溶液中的SO42-、以及当所述活性炭废液过量时而存在的CO32-，并获得包含有KNO3和/或KCl的第二中间溶液，所述沉淀剂包括阴离子NO3-和/或Cl-；将第二中间溶液分离为KNO3和/或KCl、以及水体。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述方法还可包括步骤：在所述将第二中间溶液分离之前，对所述第二中间溶液进行净化。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，在所述高浓度溶液中包含有KNO3和KCl的情况下，所述将第二中间溶液分离的步骤可包括：对所述第二中间溶液进行浓缩，获得高浓度的KNO3和KCl溶液、以及水体；使所述高浓度溶液中的溶质析出，以获得KNO3和KCl。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述使高浓度溶液(即高浓度的KNO3和KCl溶液)中溶质析出的步骤可包括：通过重结晶的方法使KNO3、KCl从溶液中分离出来。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，在所述高浓度溶液中包含有KNO3和KCl的情况下，所述使高浓度溶液中溶质析出的步骤可包括：根据KNO3和KCl在水中溶解度与温度的关系，使KNO3和KCl在不同的温度下从溶液中析出，进而分别获得KNO3和KCl。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，在所述高浓度溶液中包含有KNO3或KCl的情况下，所述将第二中间溶液分离的步骤包括：通过蒸发来使第二中间溶液中的KNO3或KCl与水体分离。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述沉淀剂包括CaCl2溶液和Ca(NO3)2溶液中的至少一种。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述氧化石墨烯溶液中Mn2+的浓度可为0.01～2mol/L，Fe3+的浓度可为10-5～10-7mol/L，SO42-的浓度可为0.01～2mol/L，NO3-的浓度可为0～1mol/L，Cl-的浓度可为0～0.1mol/L。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述氧化石墨烯废液可包括氧化插层法制备氧化石墨烯生产过程中产生的废液。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述活性炭生产废液的pH可为10～14，所述活性炭废液中CO32-的浓度可为0.01～1mol/L。根据本专利技术基于的一个或多个实施例，所述活性炭生产废液包括氢氧化钾活化法生产活性炭时产生的废液。与现有技术相比，本专利技术能够高效除去氧化石墨烯废液中的Fe3+、Mn2+等重金属离子，以及SO42-和CO32-，同时能够回收利用了KNO3和KCl；能够以废治废节约了成本，且方法简便。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了本专利技术一个示例性实施例中氧化石墨烯废液处理方法的流程示意图。图2示出了本专利技术另一个示例性实施例中氧化石墨烯废液处理方法的流程示意图。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本专利技术的氧化石墨烯废液的处理方法。氧化石墨烯工业生产中排放的废水，尤其是在氧化插层法制备氧化石墨烯排放的废水，其中包括了硝酸根离子(NO3-)和氯离子(Cl-)中的至少一种、以及锰离子(Mn2+)、铁离子(Fe3+)、硫酸根离子(SO42-)和钾离子(K+)等，因此需要对废液进行处理，以除去不希望存在的元素并回收，并使经处理的废水达到工业废水排放标准。在本专利技术的一个示例性实施例中，如图1所示，所示氧化石墨烯废液的处理方法可包括以下步骤：将包含有K2CO3的活性炭生产废液与氧化石墨烯废液混合，以沉淀氧化石墨烯废液中的Mn2+和Fe3+并获得第一中间溶液，如图1中的步骤S01。其中，活性炭废液和氧化石墨烯废液混合后，CO32-与Mn2+结合生成MnCO3沉淀，CO32-还与H2O、Fe3+反应生产Fe(OH)3沉淀，除去沉淀(例如过滤)后，得到的第一中间溶液中可包含有NO3-和Cl-中的至少一种，以及K+、SO42-，甚至在活性炭生产废液过量时，第一中间溶液还可包含有CO32-；第一中间溶液的pH可为9～12，进一步地可为11±0.5，这样可以使溶液呈现碱性特征，以确保Fe3+完全被除去。所述氧化石墨烯废液中Mn2+的浓度可为0.01～2mol/L，Fe3+的浓度可为10-5～10-7mol/L，SO42-的浓度可为0.01～2mol/L，Cl-的浓度可为0～0.1mol/L，NO3-的浓度可为0～1mol/L。所述活性炭生产废液的pH可为10～14，所述活性炭废液中K2CO3的浓度可为0.01～1mol/L。若活性炭废液直接排放，由于其呈现碱性且含有K2CO3，其会对环境造成污染。所述活性炭生产废液可包括氢氧化钾活化活性炭时产生的废液。在第一中间溶液中含有SO42-情况下，沉淀去除SO42-，在第一中间溶液中含有SO42-和CO32-的情况下，沉淀去除SO42-和CO32-，然后获得包含有KNO3和/或KCl的第二中间溶液；如图1中的步骤S02。其中，可通过用于沉淀的溶液或物质来去除第一中间溶液中的SO42-、或者SO42-和CO32-。该溶液或物质的阴离子包含NO3-和Cl-中的至少一种、阳离子包含有可与SO42-和CO32-结合成沉淀的阳离子，例如该物质可为CaCl2和Ca(NO3)2中的至少一种，或者该溶液可为CaCl2和Ca(NO3)2溶液中的至少一种。将第二中间溶液分离为KNO3和/或KCl、以及水体，如图1中的步骤S03，即可以获得两类物质，一类为KNO3和/或KCl，另一类为水体。其中，得到的水体为符合工业排放标准的废水。在所述高浓度溶液中包含有KNO3和KCl的情况下，所述将第二中间溶液分离的步骤可包括：对所述第二中间溶液进行浓缩，获得高浓度的KNO3和KCl溶液、以及水体，例如可通过反渗透或蒸发来处理；使所述高浓度溶液中的溶质析出，以获得KNO3和KCl，例如可通过重结晶来处理。在所述高浓度溶液中包含有KNO3或KCl的情况下，所述将第二中间溶液分离的步骤包括：通过蒸发来使第二中间溶液中的KNO3或KCl与水体分离。在本实施例中，所述方法还可包括步骤：在将所述第二中间溶液分离之前，对所述第二中间溶液进行净化，以进一步除去产生的硫酸盐和碳酸盐沉淀。其中，净化可通过活性炭吸附来进行。在本实施例中，氧化石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯废液的处理方法，其特征在于，氧化石墨烯废液包含NO3‑和Cl‑中的至少一种、以及K+、Mn2+、Fe3+和SO42‑，所述处理方法包括以下步骤：将包含有K2CO3的活性炭生产废液与氧化石墨烯废液混合，以沉淀氧化石墨烯废液中的Mn2+和Fe3+并获得第一中间溶液；通过沉淀剂去除第一中间溶液中的SO42‑、以及当所述活性炭废液过量时而存在的CO32‑，并获得包含有KNO3和/或KCl的第二中间溶液，所述沉淀剂包括阴离子NO3‑和/或Cl‑；将第二中间溶液分离为KNO3和/或KCl、以及水体。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯废液的处理方法，其特征在于，氧化石墨烯废液包含NO3-和Cl-中的至少一种、以及K+、Mn2+、Fe3+和SO42-，所述处理方法包括以下步骤：将包含有K2CO3的活性炭生产废液与氧化石墨烯废液混合，以沉淀氧化石墨烯废液中的Mn2+和Fe3+并获得第一中间溶液；通过沉淀剂去除第一中间溶液中的SO42-、以及当所述活性炭废液过量时而存在的CO32-，并获得包含有KNO3和/或KCl的第二中间溶液，所述沉淀剂包括阴离子NO3-和/或Cl-；将第二中间溶液分离为KNO3和/或KCl、以及水体。2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废液处理方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在将所述第二中间溶液分离之前，对所述第二中间溶液进行净化。3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废液处理方法，其特征在于，所述将第二中间溶液进行分离的步骤包括：对所述第二中间溶液进行浓缩，获得高浓度的KNO3和/或KCl溶液、以及水体；使所述高浓度溶液中的溶质析出，以获得KNO3和/或KCl。4.根据权利要求3所述的氧化石墨烯废液处理方法，其特征在于，所述使高浓度溶液中溶质析出的步骤包括：在所述高浓度溶液中包含有KNO3或KCl的情况下，所述将第二中间溶液分离的步骤包括：通过蒸发来使第二中间溶液中的KNO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星，刘长虹，蔡雨婷，漆长席，蒋虎南，
申请(专利权)人：四川聚创石墨烯科技有限公司，大英聚能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51