一种用于吸附重金属的材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于吸附重金属的材料的制备方法。以纳米铁、镁盐、铝盐、烧碱为无机反应物，以二乙基二硫代氨基甲酸钠为功能化剂，将二乙基二硫代氨基甲酸钠与纳米铁混合均匀后，加入到烧碱与铝盐的混合溶液中，混匀，再缓慢加入镁盐溶液，混合10～30分钟，静置12小时以上，分离得到蓝灰色沉淀物，在此沉淀物液体中加入聚丙烯酰胺，即得到吸附重金属的材料。将此材料液体按体积百分比1～10％加入到重金属废水中，对重金属具有优良的吸附性能和磁分离性能。本发明专利技术具有原料易得、工艺简单、成本低廉、产品对重金属吸附量大、磁分离效果好等优点，可用于重金属废水的吸附处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体是处理重金属废水的吸附材料的生产工艺。属于环境污染控制领域
技术介绍
重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但随着人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。重金属污染物一旦进入水体或土壤，就难以去除，如果进入人体，会对人体产生致畸、致癌的危害。重金属污染是危害最大的水污染问题之一，重金属废水来源主要是矿山坑内排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业生产过程。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业变化较大。重金属具有毒性大，在环境中不易被代谢，易被生物富集并有生物放大效应等特点，不但污染水环境，也严重威胁人类和水生生物的生存。世界上著名的八大公害事件之一、日本的水俣病事件，就是因为汞污染河水后，导致沿河的生物和人群出现汞中毒。我国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80. 1%。2003年黄河，淮河，松花江，辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超V类。2004年太湖底泥中总铜，总铅，总镉含量均处于轻度污染水平。黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍，Pb超I倍，Hg含量明显增加；苏州河中Pb全部超标，Cd为75%超标，Hg为62. 5%超标。城市河流有35. 11%的河段出现总汞超过地表水III类水体标准，18. 46%的河段面总镉超过III类水体标准，25%的河段有总铅的超标样本出现。2008年，我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件，2009年8月份以来，又发生了陕西凤翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件。由长江，珠江，黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3. 4万吨，对海洋水体的污染危害巨大。目前，对重金属废水的处理技术主要有两类方法，一类是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属沉淀物，经沉淀从废水中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、电解沉淀法等；二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、吸附法等。这些方法可根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。设计制备吸附效率高、吸附与分离性能好的新型材料来消除重金属污染具有重要现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种用于重金属吸附的材料制备方法。用本专利技术方法得到的吸附重金属的材料，用于重金属废水的吸附处理，吸附容量大、易分离和废渣可再利用。为了实现上述目的，本专利技术选用镁盐、铝盐、纳米铁、烧碱为无机原料，其中镁盐原料包括氯化镁和硝酸镁，铝盐原料包括硫酸铝和硝酸铝。将二乙基二硫代氨基甲酸钠与纳米铁混合均匀后，加入铝盐与纯碱的混合溶液，混匀后，再与镁盐溶液混合反应，沉淀物即为用于吸附重金属的材料。具体工艺如下第一步，原料的选择和配制将市售的工业级氯化镁或硝酸镁加水，配制成重量百分比浓度为10 30%的溶液A ； 将市售的工业级硝酸铝或硫酸铝加水配制成重量百分比浓度为5 30%的溶液B ；将市售的工业级二乙基二硫代氨基甲酸钠中加水配制成重量百分浓度为I 2%的溶液C ；选择市售的纳米铁为原料，在纳米铁中加水配制成重量百分浓度为I 5%溶液D ；将市售的工业级烧碱加水制成重量百分浓度为5 20%溶液E。选用市售的工业级聚丙烯酰胺为助凝剂。上述纳米铁为市售的粒径20nm的铁粉；第二步，材料的制备首先，按重量份数等量量取上述A、B、C、D、E溶液，将溶液C与液体D混合10 30分钟得到一种溶液，再将溶液B与溶液E混合，搅拌溶解得到另一种溶液，然后将两种溶液混合、搅拌下，再将溶液A缓慢加入其中，搅拌反应10 30分钟得到反应液，将反应液静置陈化12 24小时，最后，在反应器底部放置磁铁块，2小时后弃去澄清液，反应器的底部留下的蓝灰色沉淀物，即为吸附重金属的材料；第三步,材料的保存或使用将该吸附重金属的材料加水，配制成重量百分比为5 10%吸附重金属的液体材料，再加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量为吸附重金属的液体材料重量的O. I O. 5%，即可直接用于吸附重金属。上述在反应器底部放置磁铁块，是按照3000ml反应液使用市售的直径20厘米、厚2厘米的圆盘磁铁，磁铁块由上海金昆磁电科技有限公司提供；上述第三步直接用于吸附重金属是向重金属浓度为I 1000mg/l重金属废水中加入制备得到的浓度为重量百分比5 10%的液体材料，液体材料投加量为废水体积的I 10%体积百分比，搅拌5 30分钟，在废水底部放置直径10 20厘米、厚度为I 2厘米的磁铁10 30分钟，吸附沉淀物为富集了重金属的残渣，残渣经高温焙烧，得到可利用的磁性无机材料；重金属废水中的重金属去除率70-100%。本专利技术的优点如下I.本专利技术具有工艺简单，原料易得、价格便宜等优点。2.本专利技术得到的产品对重金属具有优良的吸附性能，包括Cd、Pb、Hg、Cr、Ni、As、Cu、Zn、Co、Mn等，吸附率90%以上，最低也超过70%。3.与传统吸附剂相比，本专利技术得到的材料可以直接分散到废水中吸附重金属，然后通过磁铁分离，不需使用过滤、离心等手段，具有效果好、速度快、省时省电等优点，在废水处理中有较大应用潜力。4.本专利技术通过吸附将重金属废水中的重金属去除同时得到富集了重金属的残渣，残渣经高温焙烧成可利用的磁性无机材料，因此具有社会和经济两种效益。具体实施例方式实施例I第一步，原料的选择和配制选用市售的工业级氯化镁或硝酸镁，将水加入其中，配制成重量百分比浓度为10%的溶液，简称为溶液A ;选用市售的工业级硝酸铝或硫酸铝，将水加入其中，配制成重量百分比浓度为20%的溶液，简称为溶液B ;选用市售的工业级二乙基二硫代氨基甲酸钠，将水加入其中，配制成重量百分浓 选择市售的纳米铁为原料，纳米铁为粒径20nm的铁粉，在纳米铁中加水，配制成重量百分浓度为I %溶液，简称为溶液D ；将市售的工业级烧碱加水，制成重量百分浓度为5%溶液，简称为溶液E。选用市售的工业级聚丙烯酰胺(分子量为3000000)为助凝剂。第二步，材料的制备首先，按重量份数等量量取上述A、B、C、D、E溶液各500ml，将溶液C与溶液D混合20分钟，再将溶液B与溶液E混合，搅拌溶解，然后将两液体混合、搅拌，再将溶液A缓慢加入其中，搅拌反应20分钟，将反应液静置陈化12小时，最后，在反应器底部放置磁铁块，2小时后弃去澄清液，反应器的底部留下的蓝灰色沉淀物，即为吸附重金属的材料；在蓝灰色沉淀物中加水，配制成重量百分比为5%的液体材料，再加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量为液体材料重量的0.5%，混合均匀，即可直接用于吸附重金属。实施例2某实验室重金属废水处理取IOOOml废水(pH 4. 5)于烧杯中，加入实施例I制备得到的外观为蓝灰色、含量为5%的液体材料100ml，搅拌5分钟后，在烧杯下方贴底放置直径为20cm磁铁块，静置20分钟。检测结果表明原废水中重金属含量分别为20mg/LZn、26mg/L Cu>6. 8mg/L Cd、3. 8mg/L Co、2. lmg/LC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于吸附重金属的材料的制备方法，其特征在于 第一步，原料选择和配制 将氯化镁，或硝酸镁加水，配制成重量百分浓度为10 30%的溶液A ;在硝酸铝或硫酸铝中加水配制成重量百分浓度为5 30%的溶液B ;在二乙基二硫代氨基甲酸钠中加水配制成重量百分浓度为I 2%的溶液C ;在纳米铁中加水配制成重量百分浓度为I 5%溶液D ;在烧碱中加水制成重量百分浓度为5 20%溶液E ;选用市售的工业级聚丙烯酰胺为助凝剂； 上述纳米铁为市售的粒径为20nm的铁粉； 第二步，材料的制备 首先，按重量份数等量量取上述A、B、C、D、E溶液，接着分别将溶液C与液体D混合10 30分钟得到一种液体，将溶液B与溶液E混合，搅拌溶解得到另一种液体，然后将上述两种液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜子涵，郜子蕙，
申请(专利权)人：上海绿帝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：