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氧化铁改性沸石制备及吸附废水方法

发布时间:2018-3-12 17:21:46  中国污水处理工程网

  申请日2016.03.25

  公开(公告)日2016.07.20

  IPC分类号B01J20/22; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/62

  摘要

  一种去除Cr(VI)的氧化铁改性沸石制备方法,废水净化技术领域。方法包括:(1)沸石改性处理;(2)含Cr(VI)废水吸附处理的步骤。经过氧化铁改性处理后,废水中Cr(VI)的吸附量达到26.35mg/g,而在同条件下天然沸石的吸附量仅为0mg/g,故本方法具有工艺流程简单、便捷、投资较省、材料来源丰富、价廉易得、处理成本较低等特点。

  权利要求书

  1.一种去除Cr(VI)的氧化铁改性沸石制备方法,其特征在于,包括并按以下步骤进行:将斜发沸石和氯化铁加入乙醇中混合均匀,加入一定量柠檬酸,进行水浴加热并搅拌,一定时间后过滤,干燥,然后经热处理得到含碳的氧化铁改性沸石粉末。

  2.按照权利要求1的一种氧化铁改性沸石的制备方法,其特征在于,其中斜发沸石:氯化铁的质量比为1:(1-2);氯化铁:乙醇的比为1g:(100-120ml),氯化铁:柠檬酸的质量比1:(3-5)。

  3.按照权利要求1的一种氧化铁改性沸石的制备方法,其特征在于,乙醇的质量分数:≥99.7%。

  4.按照权利要求1的一种氧化铁改性沸石的制备方法,其特征在于,柠檬酸的质量分数:≥99.5%。

  5.按照权利要求1的一种氧化铁改性沸石的制备方法,其特征在于,水浴温度50-70℃,搅拌时间不低于24h。

  6.按照权利要求1的一种氧化铁改性沸石的制备方法,其特征在于,热处理温度100-300℃,保温2h。

  7.按照权利要求1的一种氧化铁改性沸石的制备方法,其特征在于,热处理温度200℃。

  8.按照权利要求1-6任一项方法制备得到的氧化铁改性沸石作为吸附剂对废水中六价铬离子进行吸附的应用。

  说明书

  一种氧化铁改性沸石制备及其吸附废水中Cr(VI)的方法

  技术领域

  本发明属于废水净化技术领域,特别涉及废水中Cr(VI)吸附剂以及吸附剂的制备方法。

  技术背景

  随着我国经济的快速发展,电镀、印染、采矿等行业产生的大量含铬废水严重污染了环境,仅电镀废水每年就排放40亿m3。含铬废水危害极大,特别是六价铬,一旦被人体吸收、蓄积,会引发癌症等各种疾病,水体中三价铬浓度高会导致鱼类死亡,受污染的水源不能被使用,必须对铬废水进行处理使其达到排放标准。目前对含铬废水的处理主要采用生物法、电解法、离子交换法、氧化还原法等。改性沸石材料吸附法以其价格低廉,制备工艺简单,选择性好,来源广而受重视。

  沸石是一簇架状结构的含水铝硅酸盐矿物,构成其骨架的最基本结构是硅氧四面体和铝氧四面体,沸石架构中有发达的孔穴、孔道并具有色散力和静电力2种作用,故具有较强的吸附性,同时天然斜发沸石因骨架中含有可交换的阳离子而具有离子交换树脂特性。

  近年来将天然斜发沸石改性后用于工业废水净化处理技术有了新的发展,氧化铁改性天然斜发沸石对含六价铬的工业废水进行了吸附,固定,这一分散处理技术很适合工业废水的处理。

  发明内容

  为了解决含六价铬废水吸附处理仍不能达标的问题,本发明提出了一种以斜发沸石为原料的废水中重金属离子吸附剂。

  本发明的另一个目的是提供上述吸附剂对废水中六价铬离子进行吸附的吸附工艺。

  本发明是通过以下方式实现的:一种吸附废水中六价铬离子的吸附剂,为氧化铁改性沸石。

  氧化铁改性沸石的制备方法,沸石采用天然斜发沸石,天然斜发沸石和一定比例的氯化铁加入去乙醇中混合均匀并加柠檬酸,进行水浴加热并搅拌,过滤干燥后,经热处理得到氧化铁改性沸石粉末。热处理温度不同,产生的改性沸石组成和结构也不同。虽然现有技术一般改性沸石具有吸附能力是可以预见的,但是吸附能力的强弱却是无法预见的。本发明氧化铁改性沸石对六价铬离子的吸附能力,已经超出本领域技术人员的预期,是非常显著的。

  本发明所述的氧化铁改性天然沸石吸附剂的制备方法,具体步骤如下:将斜发沸石和氯化铁加入乙醇中混合均匀,加入一定量柠檬酸,进行水浴加热并搅拌,一定时间后过滤,干燥,经热处理得到氧化铁改性沸石粉末。

  其中斜发沸石:氯化铁的质量比为1:(1-2),氯化铁:乙醇的比为1g:(100-120ml),氯化铁:柠檬酸的比例1:(3-5);乙醇的质量分数≥99.7%,柠檬酸的质量分数:≥99.5%。

  本发明中,所用的原料斜发沸石,其化学成为硅、铝、钠、钾、钙,其中硅含量最大。

  本发明中,水浴温度50-70℃,搅拌时间24h,热处理温度100-300℃,优选200℃,保温2h。

  本发明所提供的重金属离子吸附剂的特征可有如下方法进行表征:

  1、氧化铁改性沸石粉末X射线衍射(XRD),在粉末X-射线衍射中,参照标准STI图谱,以确定产物结构经处理后未被破坏。

  2、天然沸石和氧化铁改性沸石的扫描电镜照片,观察改性后沸石的形貌发生的变化。

  3、六价铬等温吸附曲线,分析六价铬的吸附量。

  本发明所用的天然斜发沸石资源品位高,储量丰富,开采成本低,同时制备氧化铁改性沸石的工艺简便,成本较低,在污水处理厂处理重金属离子中具有非常广泛的应用前景。

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