铝代水铁矿在吸附重金属中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种利用铝代水铁矿吸附废水中重金属的方法。分别在酸碱环境下，通过调控pH值和砷镉浓度比例等条件，利用纳米铝代水铁矿协同吸附/固定高浓度砷和镉。本发明专利技术可利用无毒无害的地壳常见元素合成纳米铝代水铁矿高效吸附剂，流程简单；纳米铝代水铁矿对共存的砷和镉等阴、阳重金属离子的去除效果较好；除砷和镉外，还可同时处理汞、铜、锌、锑和铋等以阴、阳离子形式存在的重金属；通过该方法合成的纳米铝代水铁矿可用于工矿企业重金属废水处理，也可运用在环境水体突发重金属污染事件中。

【技术实现步骤摘要】
铝代水铁矿在吸附重金属中的应用
本专利技术属工业废水处理或环境水体重金属污染处理
，涉及一种铝代水铁矿在吸附重金属中的应用。该应用具有重金属去除率高、吸附容量大、环境友好的特点。
技术介绍
水铁矿(Fe5HO8·4H2O，ferrihydrite，Fh)是羟基铁氧化物中的一种，在沉积物和土壤中十分常见，可占到其总质量的50％。由于具有高比表面积和高表面反应位点，水铁矿被认为是沉积物和土壤中重要的重金属吸附剂，在控制重金属浓度、迁移和转化上起到了关键作用。然而，自然界中的矿物富含杂质，铝(Al)是主要的掺杂元素。不同地质环境条件下沉积物中Al的含量各异，可高达20mol％。Al能通过与羟基铁氧化物共沉淀或表面吸附包含在其中，形成铝代水铁矿。目前，对于铝代水铁矿的应用公开得较少。矿区流域或工矿企业废水中往往存在多种重金属污染，砷(As)和镉(Cd)及其化合物是主要的重(类)金属污染物。砷和镉在环境介质中常分别以阴离子和阳离子的形式存在，较易迁移，对环境的潜在生态风险较大。在pH为3-5的酸性条件下，水铁矿对砷酸盐吸附量最大，当pH>7时，砷开始解吸；当pH>8.2时，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铝代水铁矿应用于吸附废水中的重金属。

【技术特征摘要】
1.铝代水铁矿应用于吸附废水中的重金属。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述废水中包含以阴离子基团形式存在的重金属至少一种，以及重金属阳离子至少一种，以阴离子基团形式存在的重金属包括砷、锑和铋，重金属阳离子包括镉、汞、铜和锌。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，用于吸附废水中砷、镉中的一种或两种。4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，在镉含量为0-1mg·L-1的酸性含砷废水条件下，优选pH值为3.0-6.5，铝代水铁矿对砷进行吸附；或者在砷含量为0-1mg·L-1的碱性含镉废水条件下，优选pH值为8-12，铝代水铁矿对镉进行吸附。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，铝代水铁矿与废水的固液比保持在0.5-1.0g·L-1，镉含量为0-1mg·L-1的酸性含砷废水中砷浓度不超过45mg·L-1，砷含量为0-1mg·L-1的碱性含镉废水中镉浓度不超过20mg·L-1。6.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，通过调控包括废水pH值、砷和镉的质量浓度比例在内的条件，利用铝代水铁矿来协同完成对砷和镉的吸附，优选以下四种方式中的一种或几种：(1)在酸性条件下，进一步优选调整废水pH值为3.0-6.5，控制砷与镉的浓度比在2.0-3.0之间，利用铝代水铁矿协同吸附废水中的砷和镉；(2)在酸性条件下，进一步优选调整废水pH值为3.0-6.5，先在镉含量为0-1mg·L-1的废水中让砷吸附饱和，然后让吸附饱和的铝代水铁矿再吸附砷含量为0-1mg·L-1的废水中的镉，所述的镉含量为0-1mg·L-1的废水中的砷与砷含量为0-1mg·L-1的废水中的镉的浓度比控制在3.5-4.5之间；(3)在碱性条件下，进一步优选调整废水pH值为8-12，控制砷与镉的浓度比在1.0-2.0之间，利用铝代水铁矿协同吸附废水中的砷和镉；(4)在碱性条件下，进一步优选调整废水pH值为8-12，先在砷含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭朝晖，黄博，肖细元，彭驰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43