一种去除废水中的镉的方法技术

本发明专利技术揭示了一种去除废水中的镉的方法，包括以下步骤：将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热并搅拌反应，反应结束后，进行第一次过滤洗涤烘干，即可得到吸附材料，最后将吸附材料置入含镉废水中进行震荡吸附处理，其中，吸附材料为负载二氧化锰的石墨粉复合材料。本发明专利技术提供的一种去除废水中的镉的方法，回收废旧石墨制品用于制备原料石墨粉，并采用石墨粉制备得到吸附材料用于对含镉废水进行震荡吸附处理，能有效解决现有技术制备吸附剂过程成本过高，而且因为吸附剂的吸附容量较低而导致吸附剂吸附效率偏低，不利于产业化的技术问题。不利于产业化的技术问题。不利于产业化的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种去除废水中的镉的方法


[0001]本专利技术涉及材料和环境
，尤其涉及一种去除废水中的镉的方法。

技术介绍

[0002]重金属较强的毒性以及不可降解性，即使微量的重金属进入人体后也会严重危害到人类的健康，随着现代工农业的快速发展，重金属通过矿山开采、金属加工及化工生产废水等工业污染源，农药化肥的使用和生活垃圾等人为污染源，以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体，对公共健康和生态环境造成严重的威胁。更为严重的是，重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可逆性及后果严重性等特点，能通过生态食物链最终进入人体，会导致生理上的疾病，危害人类健康。
[0003]工业发展是产生重金属污染的主要原因，为保证人类健康，需要从工业发展的根本上抑制重金属进入生态食物链中，所以对含有重金属的废水处理变成了关键问题。
[0004]镉是这些重金属离子中最有危害性的污染物之一，镉被美国国家毒理项目清单列为致癌物质，镉在生态环境中很难挥发，不能挥发的镉容易通过生态食物链最终进入人体，镉在进入人体内富集后也很难降解，而且镉在人体内富集后会损害人体骨骼、神经系统、器官甚至影响后代的基因疾病，造成严重人体健康紊乱甚至引发死亡。镉污染问题引起了研究者的广泛关注，除去废水中的镉引起了研究者的广泛关注。
[0005]目前，出现了很多废水处理技术并应用于含镉废水治理中，主要有化学沉淀法、膜过滤、离子交换法和吸附法。与其他方法相比，吸附法因其操作简单、经济廉价、吸附效率高、适应性强而被广泛使用。因为镉离子与其他重金属离子相比有较高的水合能，通过吸附法吸附镉与吸附其他重金属离子相比的吸附容量较低，吸附容量较低会导致吸附效率低下，因此如何提高吸附剂的吸附容量是提高吸附剂吸附效率的关键因素，现有技术制备吸附剂过程成本过高，而且因为吸附剂的吸附容量较低而导致吸附剂吸附效率偏低，不利于产业化，针对现有技术的不足之处，本专利技术提出一种去除废水中的镉的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种去除废水中的镉的方法。
[0007]为实现前述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0008]本专利技术提供了一种去除废水中的镉的方法，包括以下步骤：将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热并搅拌反应，反应结束后，进行第一次过滤洗涤烘干，即可得到吸附材料，最后将所述吸附材料置入含镉废水中进行震荡吸附处理，其中，所述吸附材料为负载二氧化锰的石墨粉复合材料。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述震荡吸附处理过程中，控制溶液的pH为2～6。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述震荡吸附处理过程中，所述震荡吸附处理过程中，震荡吸附的温度为15～35℃，震荡吸附的时间为10～30h。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述震荡吸附处理过程中，震荡吸附的温度为25℃，震
荡吸附的时间为24h。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热的温度为30～70℃，搅拌反应的持续时长为2～6h。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热的温度为50℃，搅拌反应的持续时长为4h。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述高锰酸钾溶液的溶质质量分数为0.01～0.05%。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述石墨粉由废旧石墨制品回收制备所得。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述废旧石墨制品回收制备石墨粉的方法为：S1：将废旧石墨制品洗净晾干，通过破碎机破碎后再通过球磨机进行第一次球磨后得到第一中间石墨粉；S2：将第一中间石墨粉置于硫酸溶液中浸泡并用超声波超声，超声结束后，进行第二次过滤洗涤烘干，第二次过滤洗涤烘干结束后即可得到第二中间石墨粉；S3：将第二中间石墨粉置入含有双氧水的盐酸溶液中加热并搅拌反应，反应结束后，进行第三次过滤洗涤烘干，第三次过滤洗涤烘干结束后即可得到第三中间石墨粉；S4：将第三中间石墨粉进行煅烧，煅烧结束后可以得到第四中间石墨粉；S5：将第四中间石墨粉进行通过球磨机进行第二次球磨后可得到石墨粉。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤将第四中间石墨粉进行通过球磨机进行第二次球磨后可得到石墨粉中得到石墨粉的粒径范围为10～50
µ
m。
[0018]本专利技术提供的一种去除废水中的镉的方法，回收废旧石墨制品用于制备原料石墨粉，并采用石墨粉制备得到吸附材料用于对含镉废水进行震荡吸附处理，能有效解决现有技术制备吸附剂过程成本过高，而且因为吸附剂的吸附容量较低而导致吸附剂吸附效率偏低，不利于产业化的技术问题。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的实施例1制备得到的吸附材料放大1000倍的扫描电镜图。
[0020]图2为本专利技术的实施例1制备得到的石墨粉和吸附材料的XRD谱图对比图。
[0021]图3是本专利技术的实施例1～15中吸附材料在含不同浓度镉的废水中的吸附容量数据图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术供了一种去除废水中的镉的方法，该制备方法包括以下步骤：将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热并搅拌反应，石墨粉由废旧石墨制品回收制备所得，石墨制品包括石墨坩埚、石墨勺、石墨铲和石墨电极中的至少一种，高锰酸钾溶液的溶质质量分数为0.01～0.05%，高锰酸钾溶液的溶质质量分数优选为0.025%。
[0024]高锰酸钾和石墨粉在溶液中发生的主要反应为：MnO
4-+4H
+
+3e-→
MnO2+2H2O，高锰
酸钾和石墨粉在溶液中发生反应的过程中，锰酸根在石墨粉表面获得电子被还原为二氧化锰，石墨粉表面类似石墨烯的离域π电子失去电子后，在溶液中被高锰酸钾氧化为羰基或羧基。
[0025]高锰酸钾和石墨粉在溶液中发生反应过程中，反应加热的温度为30～70℃，加热温度优选为50℃，搅拌反应的持续时长为2～6h，搅拌反应持续时长优选为4h。
[0026]高锰酸钾和石墨粉在溶液中反应结束后，将反应结束后的溶液进行第一次过滤洗涤烘干，用pH值为中性的超纯水洗涤，即可得到吸附材料，最后将吸附材料置入含镉废水中进行震荡吸附处理，其中，吸附材料为负载二氧化锰的石墨粉复合材料。
[0027]本专利技术的震荡吸附原理为：1、锰酸根在石墨粉表面获得电子被还原为二氧化锰，锰原子一端与石墨粉表面的离域π电子由于静电作用吸引，氧原子一端裸露在外面，协助石墨粉吸附溶液中镉离子。
[0028]2、石墨粉表面类似石墨烯的离域π电子失去电子后，在溶液中被高锰酸钾氧化为羰基或羧基后，增强石墨粉吸附溶液中镉离子的能力。
[0029]震荡吸附处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除废水中的镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热并搅拌反应，反应结束后，进行第一次过滤洗涤烘干，即可得到吸附材料，最后将所述吸附材料置入含镉废水中进行震荡吸附处理，其中，所述吸附材料为负载二氧化锰的石墨粉复合材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述震荡吸附处理过程中，控制溶液的pH为2～6。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述震荡吸附处理过程中，震荡吸附的温度为15～35℃，震荡吸附的时间为10～30h。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述震荡吸附处理过程中，震荡吸附的温度为25℃，震荡吸附的时间为24h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热的温度为30～70℃，搅拌反应的持续时长为2～6h。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将石墨粉浸没在高锰酸钾溶液中加热的温度为50℃，搅拌反应的持续时长为4h。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿瑞丽，高世秀，张文涛，童培云，钟小华，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：