专利名称：高效除铬复合吸附剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高效除铬复合吸附剂的制备方法，属于污水处理技术领域。
背景技术：
铬及其化合物广泛应用与工业生产的各个领域，是冶金、电镀、制革、油漆、颜料、印染、制药等行业的重要原料。这些工业部门分布多而广，大量的含铬废水、粉尘和铬渣随之排入环境，对水体、大气和土壤造成严重的污染。
铬中毒大都由铬(VI)引起，它可使血红蛋白转变为高铁血红蛋白，并可干扰体内的氧化、还原和水解过程。常接触大剂量铬(VI)会引起接触部位的溃疡或不良反应。摄入过量的铬(VI)会引起肾脏和肝脏受损、恶心、肠胃道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。铬(VI)是美国毒理学组织公布的致癌物，具有致突变和致癌性。目前对含铬废水的处理方法有很多，根据其处理原理的不同，可分为物理法、化学法、电化学法和生物处理法。化学处理法主要是还原沉淀法，该方法需投加大量的还原剂和絮凝剂，并且末端产生大量固体状污泥从而导致二次污染，所以对后续处理要求较高。电化学处理法是利用外加电场，达到去除水中铬的原理，容易产生极板腐蚀、钝化、耗损等问题，造成耗电多，寿命短，处理效果不稳定等缺点。生物处理法由于菌种的培育，以及已高度富集铬的生物易于释放的不稳定性，导致生物法很难实现稳定化处理，并且容易造成二次污染。物理吸附法利用具有高表面积或表面具有高度发达的孔隙结构的物质作为吸附齐U，除去废水中的铬，不需要像化学法和电化学法那样投入大量试剂，也不像生物法存在不稳定性。总而言之，吸附法除铬因具有成本低、工艺简单、运行稳定可靠、无剩余污泥等优点逐渐受到人们的关注。专利200410052084. X中，利用细磨后的高炉矿渣的还原性、吸附性和化学活性，将有毒的六价铬离子还原成低价无毒的铬离子并固化起来，以降低含铬水溶液中六价铬离子的浓度和减少含铬固体废弃材料中六价铬离子的溶出。专利201010227192. I中，将重晶石矿物材料熔烧后粉碎过筛，用氯化铁溶液反应生成重晶石吸附剂，在20°C的水浴恒温振荡器中振荡I小时，pH为3-4时污水中铬离子的去除率为99%以上，往重晶石吸附剂中适量添加氯化钡粉，用于处理高含量铬污水，提高铬尚子的去除率。然而上述专利制备的吸附剂存在易造成设备堵塞，不易于回收铬，生产成本高的问题，在一定程度上限制了吸附法除铬的应用
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种高效除铬复合吸附剂的制备方法，它以工业废弃物赤泥和蒙脱石粘土为原料，通过简单的造粒焙烧制备高效水体除铬吸附剂，生产工艺简单，生产成本低廉，且生产过程无有害气体及污水产生。制备的吸附剂对水体铬有高度亲和性，吸附效率高，不会对水体及水生生物产生毒害，且使用后便于从水体移出，使用过程中易于回收、不造成设备堵塞，达到对水体铬的高效去除，同时达到废弃物循环再利用的目的。为解决上述问题，本发明采用如下技术方案
本发明提供了一种高效 除铬复合吸附剂的制备方法，所述制备方法包括下列步骤
1)、原料准备以赤泥和蒙脱石粘土为原料；
2)、造粒铸型在赤泥和蒙脱石粘土原料中加入水及可溶性淀粉，充分搅拌均匀、造粒铸型并干燥；
Q Λ 小立枚O 7 Λ 少口力7"Q ο所述原料准备步骤中，对赤泥和蒙脱石粘土进行粉碎处理，赤泥和蒙脱石粘土的粉末细度为90-120目；
所述造粒铸型步骤中，赤泥粉末、蒙脱石粘土粉末、可溶性淀粉的质量比为(4-5):3 2 ；加入水量为能够将物料充分搅拌均匀、粉体能够进行铸型造粒，成型颗粒直径为3-5mm，干燥温度为90-110°C,干燥时间为12-24h。所述焙烧步骤中，焙烧温度为550_650°C，焙烧时间为O. 5_2h。本发明以工业废弃物赤泥和蒙脱石粘土为原料，通过简单的造粒焙烧制备高效水体除铬吸附剂，生产工艺简单，生产成本低廉，且生产过程无有害气体及污水产生。制备的吸附剂对水体铬有高度亲和性，吸附效率高，不会对水体及水生生物产生毒害，且使用后便于从水体移出，使用过程中易于回收、不造成设备堵塞，达到对水体铬的高效去除，同时达到废弃物循环再利用的目的。因此本发明制备的吸附剂在含铬废水除铬方面具有广泛适用性，可用于冶金、电镀、制革等生产加工行业废水的除铬。
具体实施例方式实施例I
以赤泥和蒙脱石粘土为原料，蒙脱石粘土购自珍永伟科技有限公司，将原料粉碎至100目，取4g赤泥粉末、3g蒙脱石粉末、2g可溶性淀粉转入搅拌器，缓慢加入适量的水，搅拌均匀；将搅拌均匀的材料揉制成直径T5mm的均匀球形颗粒；将成型颗粒置于烘箱中105°C干燥24h后置于马弗炉中600°C焙烧lh，自然降至室温，制得高效除铬多孔性颗粒吸附剂。称取上述制备的高效除铬多孔性颗粒吸附剂2g，置于250mL锥形瓶中，加入IOOmL含铬10mg/L的模拟废水溶液，不搅拌，20°C ±1°C恒温条件下静置72h后测上清液铬浓度，计算络的去除率。结果表明，反应12h，吸附剂对铬的去除率接近38% ;反应24h，吸附剂对铬的去除率47% ;反应48h，吸附剂对铬的去除率为64% ;反应72h，吸附剂对铬的去除率达到75%。称取上述制备的高效除铬多孔性颗粒吸附剂2g，置于250mL锥形瓶中，加入IOOmL含铬20mg/L的模拟废水溶液，不搅拌，200C ± 1°C恒温条件下静置，于不同时间采样测上清液铬浓度，计算铬的去除率。结果表明，12 h后颗粒吸附剂对磷的去除率接近45% ；48h后去除率接近55% ；72h后去除率接近70%。实施例2
以赤泥和蒙脱石粘土为原料，蒙脱石粘土购自珍永伟科技有限公司，将原料粉碎至90目，取5g赤泥粉末、3g蒙脱石粉末、2g可溶性淀粉转入搅拌器，缓慢加入适量的水，搅拌均匀；将搅拌均匀的材料揉制成直径3_的均匀球形颗粒；将成型颗粒置于烘箱中110°C干燥12h后置于马弗炉中650°C焙烧O. 5h，自然降至室温，制得高效除铬多孔性颗粒吸附剂。实施例3 以赤泥和蒙脱石粘土为原料，蒙脱石粘土购自珍永伟科技有限公司，将原料粉碎至120目，取4. 5g赤泥粉末、3g蒙脱石粉末、2g可溶性淀粉转入搅拌器，缓慢加入适量的水，搅拌均匀；将搅拌均匀的材料揉制成直径5_的均匀球形颗粒；将成型颗粒置于烘箱中90°C干燥24h后置于马弗炉中550°C焙烧2h，自然降至室温，制得高效除铬多孔性颗粒吸附剂。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种高效除铬复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下列步骤 1)、原料准备以赤泥和蒙脱石粘土为原料； 2)、造粒铸型在赤泥和蒙脱石粘土原料中加入水及可溶性淀粉，充分搅拌均匀、造粒铸型并干燥；Q Λ 小立枚O 7 Λ 少口力7"Q ο
2.如权利要求I所述的高效除铬复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述原料准备步骤中，对赤泥和蒙脱石粘土进行粉碎处理，赤泥和蒙脱石粘土的粉末细度为90-120目。
3.如权利要求2所述的高效除铬复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述造粒铸型步骤中，赤泥粉末、蒙脱石粘土粉末、可溶性淀粉的质量比为(4-5) 3 2 ;加入水量为能够将物料充分搅拌均匀、粉体能够进行铸型造粒，成型颗粒直径为3-5mm，干燥温度为90-110°C，干燥时间为 12-24h。
4.如权利要求3所述的高效除铬复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧步骤中，焙烧温度为550-650°C，焙烧时间为O. 5-2h。
全文摘要
本发明公开了一种高效除铬复合吸附剂的制备方法，以赤泥和蒙脱石粘土为原料，加入水及可溶性淀粉，充分搅拌均匀、造粒铸型并干燥；550-650℃，焙烧0.5-2h。本发明以工业废弃物赤泥和蒙脱石粘土为原料，通过简单的造粒焙烧制备高效水体除铬吸附剂，生产工艺简单，生产成本低廉，且生产过程无有害气体及污水产生。制备的吸附剂对水体铬有高度亲和性，吸附效率高，不会对水体及水生生物产生毒害，且使用后便于从水体移出，使用过程中易于回收、不造成设备堵塞，达到对水体铬的高效去除，同时达到废弃物循环再利用的目的。
文档编号B01J20/12GK102872797SQ201210399838
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者陈男, 冯传平, 王秋懿 申请人:中国地质大学(北京)