【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尾矿资源化利用和废水吸附材料制备领域，具体涉及一种用于处理含铊废水的吸附材料及其制备方法。
技术介绍
1、铊是一种剧毒的微量重金属元素，被认为是对人类健康毒性最大的金属离子之一，其毒性远远超过铜、铅、锌等。铊主要通过含钛硫化矿开采、选矿、冶炼过程中产生的废水排放到环境中。水生环境中，铊以一价铊和三价铊两种氧化态存在，大多数废水中存在的铊为一价铊，且一价铊处理也更困难，常用处理方法为吸附法，常用活性炭、硅藻土等吸附材料对含铊废水进行处理，但以上吸附材料对铊并没有很好的吸附效果。因此选用经济高效的吸附材料尤为重要。
2、煤矸石含有少量的煤，在干燥的天气下可以燃烧，会造成火灾危险。在大风或大雨期间，煤矸石成分会渗入水中或形成颗粒物，对人体健康构成危害。由于煤矸石的主要成分是氧化硅和氧化铝，因此煤矸石废料可用于生产各种高附加值产品，如沸石等。沸石是一类孔洞均匀、比表面积大、离子交换能力优异的多孔材料，但由于其孔径较小，故单一沸石材料吸附效率不高，无法保证含铊废水达到工业排放。而二氧化锰被认为是一种经济、容易获得的吸附剂和氧化剂，具有比许多其他吸附剂更高的吸附能力和选择性，但纳米二氧化锰在水溶液中很容易自发团聚而失去吸附能力，须负载在其他材料上才能高效去除废水中的铊。故而亟需寻求一种用于处理含铊废水的高效吸附材料，同时能够提高煤矸石的利用价值，达到“以废治废”的目的。
3、因此，为了解决上述问题，本文提出一种用于处理含铊废水的吸附材料及其制备方法。
技术实现思路p>
1、本专利技术的目的在于提供一种采用naoh碱熔水热合成法将煤矸石制成nax型沸石，再在其上负载纳米二氧化锰，使最终所得复合材料能够有效吸附废水中的铊，起到良好的净水效果的吸附材料。
2、为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用于处理含铊废水吸附材料，其特征在于：所述吸附材料包括包括如下重量份的组分：煤矸石粉1～2份、naoh2～4份、kmno41～4份、mncl21.5～6份。
3、本专利技术另一目的在于提供一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、s1、nax型沸石的制备：选取煤矸石粉碎后在马弗炉中煅烧去除杂质，将处理的煤矸石粉与naoh混合均匀研磨后置于坩埚中煅烧，冷却至室温，与蒸馏水混合，再在常温下搅拌陈化后，转移到100～200ml反应釜中反应，待冷却至室温后，离心过滤，再用蒸馏水清洗，最后将合成产物烘干得到nax型沸石备用；
5、s2、纳米二氧化锰的制备：在磁力搅拌下,将kmno4溶液滴入mncl2溶液中,即得到存在具有微孔结构的纳米二氧化锰原液；
6、s3、吸附材料的制备：将nax型沸石置于具塞玻璃瓶中，加入纳米二氧化锰原液，再水浴振荡16～20h，冷却至室温后，离心脱水，通过挤压的方法将脱水固体颗粒化，最后再干燥得到吸附材料。
7、进一步的，s1中，煤矸石粉碎具体为将煤矸石经300～500r/min转速的球磨机磨成粒径不大于0.4mm的颗粒，然后通过40～60目筛网。
8、进一步的，s1中，所述反应釜为聚乙烯反应釜。
9、进一步的，s1中，所述马弗炉中煅烧的条件为：温度为750℃～850℃，煅烧时间为1.5～2h。
10、进一步的，s1中，所述将处理的煤矸石粉与naoh混合均匀研磨后置于坩埚中煅烧的具体操作为：将处理后的煤矸石与naoh按质量比1～2∶2～4混合均匀研磨后置于坩埚中，500～600℃下煅烧1～2h，冷却至室温，按质量比1：10～15加入与蒸馏水混合，在常温下搅拌陈化6～10h后，转移到反应釜中。
11、进一步的，s2中，所述将kmno4溶液滴入mncl2溶液中具体操作为：将kmno4和mncl2按质量比1～4：1.5～6混合，kmno4溶液为2mmol/l取100ml以5ml/min的速率滴入100ml浓度为3mmol/l的mncl2溶液中。
12、进一步的，s3中，所述将nax型沸石置于具塞玻璃瓶中，加入纳米二氧化锰原液具体操作为：将nax型沸石与纳米二氧化锰原液按质量比1～3：30～60混合后置于具塞玻璃瓶中。
13、进一步的，s3中，所述水浴振荡条件为：在55～75℃下进行150～250r/min的振荡。
14、进一步的，s3中，所述固体颗粒化为球形颗粒，所述干燥条件为：再在100～140℃下干燥1.5～2.5h。
15、本专利技术的有益效果是：
16、(1)、本专利技术选用固体废物煤矸石作为原料，这不仅减少了资源的大量浪费，还能一定缓解水源污染等环境问题，还让煤矸石的转化利用不仅仅局限在矿区回填、路基填埋等低价值领域。在带来较高的经济价值同时，还响应了“固废回收再利用”的国家环保理念；
17、(2)、纳米二氧化锰具有较大的比表面、适宜的孔结构及表面结构，但因为易于团聚，这限制了他们作为吸附剂的应用。故将纳米二氧化锰负载到沸石表面，形成复合材料，可以解决纳米二氧化锰易于团聚这个缺陷。将纳米二氧化锰负载到沸石表面后，由于其丰富的表面羟基、多态结构、较高的比表面积，从而具有较强的吸附优势和氧化特性，提升对铊的去除效率；
18、(3)、所述吸附材料能将含铊废水中铊浓度处理至2μg/l左右，确保含铊废水达到工业排放标准，且本专利技术所述吸附材料具有适用范围广、吸附和氧化联用高效率除铊的优点。本专利技术中所述吸附材料的制备方法，也具有步骤精简且操作方便的优点。
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1.一种用于处理含铊废水吸附材料，其特征在于：所述吸附材料包括包括如下重量份的组分：煤矸石粉1～2份、NaOH2～4份、KMnO41～4份、MnCl21.5～6份。
2.根据权利要求1所述一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：S1中，煤矸石粉碎具体为将煤矸石经300～500r/min转速的球磨机磨成粒径不大于0.4mm的颗粒，然后通过40～60目筛网。
4.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法其特征在于：S1中，所述反应釜为聚乙烯反应釜。
5.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：S1中，所述马弗炉中煅烧的条件为：温度为750℃～850℃，煅烧时间为1.5～2h。
6.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：S1中，所述将处理的煤矸石粉与NaOH混合均匀研磨后置于坩埚中煅烧的具体操作为：将处理后的煤矸石粉与NaOH按质量比为：1～
7.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：S2中，所述将KMnO4溶液滴入MnCl2溶液中具体操作为：将KMnO4和MnCl2按质量比1～4：1.5～6混合，KMnO4溶液为2mmol/L取100mL以5mL/min的速率滴入100mL浓度为3mmol/L的MnCl2溶液中。
8.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法其特征在于：S3中，所述将NaX型沸石置于具塞玻璃瓶中，加入纳米二氧化锰原液具体操作为：将NaX型沸石与纳米二氧化锰原液按质量比1～3：30～60混合后置于具塞玻璃瓶中。
9.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：S3中，所述水浴振荡条件为：在55～75℃下进行150～250r/min的振荡。
10.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：S3中，所述固体颗粒化为球形颗粒，所述干燥条件为：再在100～140℃下干燥1.5～2.5h。
...【技术特征摘要】
1.一种用于处理含铊废水吸附材料，其特征在于：所述吸附材料包括包括如下重量份的组分：煤矸石粉1～2份、naoh2～4份、kmno41～4份、mncl21.5～6份。
2.根据权利要求1所述一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：s1中，煤矸石粉碎具体为将煤矸石经300～500r/min转速的球磨机磨成粒径不大于0.4mm的颗粒，然后通过40～60目筛网。
4.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法其特征在于：s1中，所述反应釜为聚乙烯反应釜。
5.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：s1中，所述马弗炉中煅烧的条件为：温度为750℃～850℃，煅烧时间为1.5～2h。
6.根据权利要求2所述的一种用于处理含铊废水吸附材料的制备方法，其特征在于：s1中，所述将处理的煤矸石粉与naoh混合均匀研磨后置于坩埚中煅烧的具体操作为：将处理后的煤矸石粉与naoh按质量比为：1～2∶2～4混合均匀研磨后置于坩埚中，500～60...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄建洪，徐晨曦，李佳玥，谢鑫，舒俊宇，田森林，宁平，李晨，崔祥芬，赵群，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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