利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法技术

本发明专利技术提出一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，属于贵金属废水处理技术领域所述改性聚合物吸附剂由包括如下步骤制备而得：(1)将硫单质、多元胺基化合物、多元羰基化合物、负载基底混合，加入有机溶剂，得固液混合液；(2)在保护气体气氛下，将上述固液混合液进行加热反应，得改性聚合物混合液；(3)将上述改性聚合物混合液冷却至室温，洗涤，离心，烘干，得改性聚合物吸附剂；其中，所述负载基底为多孔吸附材料。所述处理方法可充分发挥药剂的特性和优势，使得吸附剂具有对贵金属离子的高选择性、高吸附容量、高吸附速率、性能稳定等效果，后期通过分离回收单元实现贵金属的回收。

【技术实现步骤摘要】
利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法
本专利技术属于贵金属回收
，具体涉及一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法。
技术介绍
贵金属常被用于珠宝、催化、电子器械等领域，但其在自然环境中含量低，因此其回收和分离至关重要。目前，贵金属回收的主要来源为有色冶金和二次资源，例如，有色冶金废水中金等贵金属的含量在0-10mg/L左右，其巨大的排放量使得其中的贵金属含量十分可观；二次资源中的电子垃圾更是被称为“沉睡的矿产”，例如一吨废弃的手机含金量超过270g。从废水中回收贵金属所采用的方法包括溶剂萃取法、电沉积法、吸附法、离子交换法等。溶剂萃取法应用较为广泛，主要是利用溶剂萃取溶液中的贵金属离子，常用的含氧类萃取剂(如二丁基卡必醇)和含硫类萃取剂(如二正辛基硫醚)，主要缺点是过程复杂，需要大量有机溶剂。电沉积法运用电解的原理，采用直流电进行氧化还原反应，利用还原反应在阴极上析出贵金属，如金、银等，但对于贵金属含量较低，其他共存金属离子含量高的冶炼废水回收有一定的困难，选择性也不高。吸附法回收贵金属是采用一些多孔吸附材料(如活性炭)、无孔吸附材料(如壳聚糖)以及纳米吸附材料(如碳纳米管)等进行吸附金属离子，利用固液分离即可实现贵金属的回收，具有操作简单的特点。常用的吸附剂包括聚硫代酰胺线型聚合物吸附剂，然而，由于合成聚硫代酰胺线型聚合物的前体物的原料成本较高，大大提高其生产成本，使其不能广泛应用。聚硫代酰胺聚合物的吸附剂吸附速率相对较低，导致处理时间较长。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，通过采用高选择性、高吸附容量、高吸附速率的改性聚合物吸附剂，实现高选择性、高吸附容量、高吸附速率吸附回收废水中的贵金属。本专利技术提出一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，所述改性聚合物吸附剂由包括如下步骤制备而得：(1)将硫单质、多元胺基化合物、多元羰基化合物、负载基底混合，加入有机溶剂，得固液混合液；(2)在保护气体气氛下，将上述固液混合液进行加热反应，得改性聚合物混合液；(3)将上述改性聚合物混合液冷却至室温，洗涤，离心，烘干，得改性聚合物吸附剂；其中，所述负载基底为多孔吸附材料。进一步地，步骤(1)中，多元羰基化合物中羰基摩尔数：多元胺基化合物中胺基摩尔数：硫单质中硫原子摩尔数的比例为(1～6):1:(1～6)；步骤(1)中，所述负载基底与硫单质的质量比为(0.5-10):1。进一步地，步骤(1)中，所述多元胺基化合物含伯胺基或仲胺基；优选的，所述多元胺基化合物包括己二胺、哌嗪、对苯二胺、乙二胺、1,4-环己二胺、二甲基丙二胺、NN'-二乙基乙二胺、1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、4,4'-二氨基二苯醚、NN'-二乙基乙二胺、NN'-二乙基乙二胺、对苯二甲胺、1,3-二(4-哌啶基)丙烷、邻苯二乙胺中至少一种；步骤(1)中，所述多元羰基化合物含醛基或羧基；优选的，所述多元羰基化合物包括聚氨酯、对苯二甲醛、对甲基苯磺酸、间苯二甲酸、2,5-噻吩二甲醛、1H-吡咯-2,5-二甲醛、邻苯二甲醛、吡啶-2,6-二甲醛、1,4-二乙酰苯中至少一种。进一步地，步骤(1)中，所述多孔吸附材料包括活性炭、硅藻土、碳纳米管、炭凝胶、活性碳纤维以及碳基复合材料中至少一种。进一步地，步骤(2)中，加热反应的温度为60℃-120℃；加热反应的时间为4-24h。进一步地，步骤(3)中，所述洗涤的次数为4-6次；所述离心的转速为5000-13000rpm；所述离心的时间为5-10分钟；所述烘干的温度为20℃-50℃；所述烘干采用真空干燥12小时以上。进一步地，所述处理方法所用装置包括调节单元、加药单元、回收分离单元和调控辅助单元；所述调节单元、加药单元和回收分离单元按照先后相连通；所述调控辅助单元包括用于检测进水量的水量检测模块，用于监测进水、出水的水质贵金属离子含量及pH值的水质监测模块。进一步地，所述调节单元包括调节池、加药泵；所述调节池与用于添加酸或碱的加药泵相连通，调节池与加药泵之间设有用于控制加药泵工作的pH控制器；所述加药单元包括悬浮床反应器；所述回收分离单元包括旋流分离器和回转炉。进一步地，所述水量检测模块包括电磁流量计，用于检测调节池内的进水量；所述水质监测模块包括贵金属离子在线分析仪和pH检测计，用于监测调节池内的进水、旋流分离器处理后的出水的水质贵金属离子含量及pH值。进一步地，所述废水为含有贵金属离子的废水；所述含有贵金属离子的废水包括冶炼废水、电路板拆解废液；所述废水中贵金属离子浓度为1～3000mg/L。本专利技术具有以下优势：本专利技术提出的利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，所述改性聚合物吸附剂添加多孔吸附材料作为负载基底，将硫单质、多元胺基化合物、多元羰基化合物在负载基底表面进行原位聚合，由于采用具有多孔结构的吸附材料作为负载基底，可显著提高吸附速率和吸附容量，使所得吸附剂具有负载稳定性强，吸附速率快，选择性强，吸附容量大的优异性能，从而有效提高吸附效果。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术制备例1所制备的改性聚合物吸附剂和对比制备例1-1聚合物吸附剂的扫描电镜图。图2是本专利技术制备例1所制备的改性聚合物吸附剂、对比制备例1-1中聚合物吸附剂和对比制备例1-2单独用负载基底活性炭的金吸附量曲线。图3为本专利技术实施例1中选择性吸附回收贵金属的废水处理工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、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。在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术一实施例提出一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，所述改性聚合物吸附剂由包括如下步骤制备而得：(1)将硫单质、多元胺基化合物、多元羰基化合物、负载基底混合，加入有机溶剂，得固液混合液；(2)在保护气体气氛下，将上述固液混合液进行加热反应，得改性聚合物混合液；(3)将上述改性聚合物混合液冷却至室温，洗涤，离心，烘干，得改性聚合物吸附剂；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，其特征在于，/n所述改性聚合物吸附剂由包括如下步骤制备而得：/n(1)将硫单质、多元胺基化合物、多元羰基化合物、负载基底混合，加入有机溶剂，得固液混合液；/n(2)在保护气体气氛下，将上述固液混合液进行加热反应，得改性聚合物混合液；/n(3)将上述改性聚合物混合液冷却至室温，洗涤，离心，烘干，得改性聚合物吸附剂；/n其中，所述负载基底为多孔吸附材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用改性聚合物吸附剂选择性吸附回收废水中贵金属离子的处理方法，其特征在于，
所述改性聚合物吸附剂由包括如下步骤制备而得：
(1)将硫单质、多元胺基化合物、多元羰基化合物、负载基底混合，加入有机溶剂，得固液混合液；
(2)在保护气体气氛下，将上述固液混合液进行加热反应，得改性聚合物混合液；
(3)将上述改性聚合物混合液冷却至室温，洗涤，离心，烘干，得改性聚合物吸附剂；
其中，所述负载基底为多孔吸附材料。


2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
步骤(1)中，多元羰基化合物中羰基摩尔数：多元胺基化合物中胺基摩尔数：硫单质中硫原子摩尔数的比例为(1～6):1:(1～6)；
步骤(1)中，所述负载基底与硫单质的质量比为(0.5-10):1。


3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
步骤(1)中，所述多元胺基化合物含伯胺基或仲胺基；
优选的，所述多元胺基化合物包括己二胺、哌嗪、对苯二胺、乙二胺、1,4-环己二胺、二甲基丙二胺、NN'-二乙基乙二胺、1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、4,4'-二氨基二苯醚、NN'-二乙基乙二胺、NN'-二乙基乙二胺、对苯二甲胺、1,3-二(4-哌啶基)丙烷、邻苯二乙胺中至少一种；
步骤(1)中，所述多元羰基化合物含醛基或羧基；
优选的，所述多元羰基化合物包括聚氨酯、对苯二甲醛、对甲基苯磺酸、间苯二甲酸、2,5-噻吩二甲醛、1H-吡咯-2,5-二甲醛、邻苯二甲醛、吡啶-2,6-二甲醛、1,4-二乙酰苯中至少一种。


4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
步骤(1)中，所述多孔吸附材料包括活性炭、硅藻土、碳纳米管、炭凝胶、活性碳纤维以及碳基复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰华春，赵文金，苗时雨，安晓强，刘会娟，曲久辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11