一种改性铁粉锑吸附剂及其制备方法和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种改性铁粉锑吸附剂及其制备方法和使用方法，取适量铁粉放入球磨机，在干燥环境下充分研磨1小时；将pH＝5的乙酸溶液加入至研磨后的铁粉中进行浸润，放入搅拌机中进行常温搅拌，均匀混合得到混合液；再将混合液用0.45μm水系微孔滤膜的膜进行过滤，得到滤液；继续将滤液在60℃的真空干燥炉中进行干燥，直至干燥完全，得到改性铁粉，锑吸附剂用于吸附含锑废水中的锑。本发明专利技术具有更大的有效接触面积以及更多的吸附点位，较以零价铁为原料的普通商用锑吸附剂具有更大的锑吸附能力以及更强的化学稳定性，吸附能力相较于现有技术有极大提升，其适用性广，经济性高，适合推广使用。使用。使用。

【技术实现步骤摘要】
一种改性铁粉锑吸附剂及其制备方法和使用方法


[0001]本专利技术是涉及含锑废水处理
，具体地说是涉及一种改性铁粉锑吸附剂及其制备方法和使用方法。

技术介绍

[0002]锑(Sb)是一种常见的有毒金属元素。地球上储存着190万吨锑。中国、俄罗斯和玻利维亚是世界上开采锑量最大的三个国家。根据美国地质调查局2021年的研究，这三个国家约占全球锑产量的80％。
[0003]在过去几十年中，锑被广泛用作各种工业生产过程中的工业添加剂，如阻燃剂、轴承和齿轮生产、耐腐蚀化学管道、橡胶、汽油、有机合成催化剂，甚至弹药生产等。然而，锑是一种具有毒性的重金属，对环境和生态系统造成巨大危害，同时对人类具有潜在致癌性。美国环境保护局和欧洲联盟因其毒性将锑列为优先污染物。接触锑会刺激皮肤和眼睛，眼结膜和锑斑是两种典型症状。更严重的是，锑可以在食物链中累积，摄入锑可能会导致神经系统和重要器官的代谢故障和损伤。
[0004]锑对生态系统也是有毒的。Sb被植物吸收后，会减缓植物生长，抑制植物光合作用，并减少植物代谢物和激素的合成。例如，Sb(III)可以通过增加水稻植物中脱落酸的生物合成来阻止植物细胞的分裂和生长，并且还通过干扰植物激素合成来改变植物的根形态。因此，世界上许多国家、地区和组织已经为锑的毒性制定了饮用水标准。美国环境保护署(USEPA)和欧洲环境署(EEA)将锑及其化合物列为优先控制的污染物，分别对锑在饮用水中的含量设定了6μg/L和5μg/L的限值。
[0005]作为世界上最大的锑生产国，世界上90％的锑来自中国，中国绝大多数锑产于湖南省冷水江锡矿山，该地区的土壤、地下、地表水都不同程度受到了锑污染的危害。因此，有必要开发处理含锑废物的有效技术，以减少排放源的锑污染因子。锑有两种价态，三价锑(Sb
3+
)和五价锑(Sb
5+
)，三价锑比五价锑具有更大的毒性。目前，吸附法、电化学法、生物法、共沉淀法和混凝沉淀法普遍用于处理含锑废水。考虑到成本、应用和二次污染风险，吸附是一种有更前景的方法，与其他方法相比，吸附是更高效、经济和简单的。作为吸附法核心的吸附材料，具有极高的开发和研究价值。
[0006]因此，本专利技术提出一种改性铁粉锑吸附剂及其制备方法和使用方法，能够有效地去除废水中的锑，并且具有更高的锑吸附能力。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改性铁粉锑吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]S1、取适量铁粉放入球磨机，在干燥环境下充分研磨1小时；
[0009]S2、基于S1，将pH＝5的乙酸溶液加入至研磨后的铁粉中进行浸润，放入搅拌机中进行常温搅拌，均匀混合得到混合液；
[0010]S3、基于S2，将混合液用0.45μm水系微孔滤膜的膜进行过滤，得到滤液；
[0011]S4、基于S3，将滤液在60℃的真空干燥炉中进行干燥，直至干燥完全，得到改性铁粉。
[0012]优选地，所述步骤S2中，搅拌机的搅拌转速为130～170rpm，搅拌时间为12小时。
[0013]本专利技术提供的所述的改性铁粉锑吸附剂的制备方法得到的锑吸附剂，其特征在于：所述锑吸附剂用于吸附含锑废水中的锑。
[0014]本专利技术提供的所述的改性铁粉锑吸附剂的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：将所述锑吸附剂置于反应柱中；在25℃的环境下，将含锑废水的pH调节为5，随后以3
‑
5cm/s的流速过反应柱，完成对含锑废水的处理。
[0015]优选地，所述含锑废水的Sb
5+
浓度不大于150μg/L。
[0016]优选地，所述含锑废水流过反应柱的时间为6h。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018](1)本专利技术的改性铁粉锑吸附剂，具有更大的有效接触面积以及更多的吸附点位，较以零价铁为原料的普通商用锑吸附剂具有更大的锑吸附能力以及更强的化学稳定性，相较于现有技术中以零价铁为原料的普通商用锑吸附剂的五价锑吸附能力为5mg/g左右，使用本专利技术制备的锑吸附剂对Sb
5+
的最大吸附能力为10.0
±
1mg/g，吸附能力相较于现有技术有极大提升，其适用性广，经济性高，适合推广使用。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的改性铁粉锑吸附剂的制备方法流程图。
[0020]图2为本专利技术的模拟含锑废水中Sb
5+
吸附效果实验数据表。
[0021]图3为本专利技术的模拟改性铁粉锑吸附剂的使用方法得到的实验数据表。
具体实施方式
[0022]下面结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。
[0023]在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]如图1所示，改性铁粉锑吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1、取适量铁粉放入球磨机，在干燥环境下充分研磨1小时；
[0027]S2、基于S1，将pH＝5的乙酸溶液加入至研磨后的铁粉中进行浸润，放入搅拌机中进行常温搅拌，均匀混合得到混合液，具体地，搅拌机的搅拌转速为130～170rpm，搅拌时间
为12小时；
[0028]S3、基于S2，将混合液用0.45μm水系微孔滤膜的膜进行过滤，得到滤液；
[0029]S4、基于S3，将滤液在60℃的真空干燥炉中进行干燥，直至干燥完全，得到改性铁粉。
[0030]使用改性铁粉锑吸附剂的制备方法得到的锑吸附剂，用于吸附含锑废水中的锑。
[0031]如图2所示，以K2H2Sb2O7·
4H2O为锑来源，模拟含Sb
5+
废水，检测上述方法制得改性铁粉对Sb
5+
的吸附效果；
[0032]具体方法如下：将3.123mg的K2H2Sb2O7·
4H2O溶于10L水中，得到Sb
5+
浓度为150μg/L的废水10L，均分为10份备用，即每份1L。
[0033]在25℃下，pH值为5.0，将过量(100mg)制得改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性铁粉锑吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取适量铁粉放入球磨机，在干燥环境下充分研磨1小时；S2、基于S1，将pH＝5的乙酸溶液加入至研磨后的铁粉中进行浸润，放入搅拌机中进行常温搅拌，均匀混合得到混合液；S3、基于S2，将混合液用0.45μm水系微孔滤膜的膜进行过滤，得到滤液；S4、基于S3，将滤液在60℃的真空干燥炉中进行干燥，直至干燥完全，得到改性铁粉。2.根据权利要求1所述的一种改性铁粉锑吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，搅拌机的搅拌转速为130～170rpm，搅拌时间为12小时。3.由权利要求1或2所述的改性铁粉锑吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄罕添，胡立，陈洋，胡润夏，毛琪琪，于冰洋，胡浩川，
申请(专利权)人：湖南四环环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：