一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法技术

本发明专利技术涉及一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明专利技术利用介孔二氧化硅为载体，并负载铁锰氧化物来制备铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂，介孔二氧化硅的加入降低了铁锰氧化物的团聚效应，以二氧化硅作为载体，负载铁锰氧化物可以提高吸附剂的孔隙率和相应的脱砷效率。本发明专利技术铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂的制备方法简单，且砷溶液吸附量大，吸附率高，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法
本专利技术涉及一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，属于重金属污染治理

技术介绍
砷和砷化物具有毒性，对人类和动植物都具有潜在的危险性，砷能够形成高毒类化合物，可由呼吸道、皮肤和消化道被人体吸收，会引起神经衰弱综合征；同时通过风化作用，砷也可以从矿物中释放出来而进入地下水和土壤，从而影响我国水源；其次我国钢铁产量很大，在生产钢铁时会产生大量含砷废水，故处理这些含砷废水对治理水污染方面具有及其重要的意义。铜冶炼产生的废水中，砷含量有高有低，砷含量高的通过化学方法处理效果显著，砷含量低的便可用过物理吸附的方法来处理。常用的吸附方法有铁盐混凝法、天然沸石除砷法和树脂吸附除砷法等。上述几种方法对于砷的去除率十分有限，而且有些方法只适用于吸附水中少量的砷，不适合于大规模应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，即利用介孔二氧化硅为载体，并负载铁锰氧化物来制备铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂，介孔二氧化硅的加入降低了铁锰氧化物的团聚效应，以二氧化硅作为载体，负载铁锰氧化物可以提高吸附剂的孔隙率和相应的脱砷效率；本专利技术铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂对砷的吸附量大，吸附率高，具有广泛的应用前景。一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，具体步骤如下：(1)将介孔二氧化硅加入去离子水中，超声分散得到介孔二氧化硅悬浮液；(2)调节步骤(1)介孔二氧化硅悬浮液的pH值至7～8；(3)在步骤(2)介孔二氧化硅悬浮液中加入KMnO4和FeSO4·7H2O，混合均匀得到混合物A，将混合物A置于温度为55～65℃条件下反应2～3h，再冷却至室温并静置12～14h得到混合溶液B；(4)步骤(3)混合溶液B固液分离，固体采用去离子水洗涤并真空干燥即得铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂；(5)将步骤(4)铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸混合，置于温度为40～50℃、搅拌条件下反应12～14h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物堆存处理，滤液进行深度除砷处理。所述步骤(1)介孔二氧化硅与去离子水的固液比mg:mL为1:(0.9～1.1)；优选的，步骤(1)超声分散时间为0.5～1h；所述步骤(3)KMnO4与介孔二氧化硅悬浮液中的介孔二氧化硅的质量比为(0.5～0.7):1，FeSO4·7H2O与介孔二氧化硅悬浮液中的介孔二氧化硅的质量比为(0.4～0.6):1；优选的，步骤(4)真空干燥温度为60～70℃，真空干燥时间为10～12h；所述步骤(5)铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸的固液比g:mL为4:(15～20)；所述污酸中砷含量为2000.0～4500.0mg/L；优选的，步骤(5)搅拌速率为600～800r/min。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术利用介孔二氧化硅为载体，并负载铁锰氧化物来制备铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂，介孔二氧化硅的加入降低了铁锰氧化物的团聚效应，以二氧化硅作为载体，负载铁锰氧化物可以提高吸附剂的孔隙率和相应的脱砷效率；(2)本专利技术利用铁锰氧化物/介孔氧化硅作为新型吸附剂吸附除砷，铁锰氧化物中Fe、Mn含量丰富，可与污酸中的砷发生络合反应；将铁锰氧化物负载在介孔二氧化硅上，可大幅提高吸附剂的孔隙率，增加了砷的吸附量；同时吸附剂制备简单，砷饱和吸附量大，吸附率高，具有广泛的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。实施例1：本实施例污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表1所示；表1污酸成分一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，具体步骤如下：(1)将介孔二氧化硅加入去离子水中，超声分散0.5h得到介孔二氧化硅悬浮液；其中介孔二氧化硅与去离子水的固液比mg:mL为1:1.1；(2)调节步骤(1)介孔二氧化硅悬浮液的pH值至7；(3)在步骤(2)介孔二氧化硅悬浮液中加入KMnO4和FeSO4·7H2O，混合均匀得到混合物A，将混合物A置于温度为65℃条件下反应3h，再冷却至室温并静置12h得到混合溶液B；其中KMnO4与介孔二氧化硅悬浮液中的介孔二氧化硅的质量比为0.5:1，FeSO4·7H2O与介孔二氧化硅悬浮液中的介孔二氧化硅的质量比为0.6:1；(4)步骤(3)混合溶液B固液分离，固体采用去离子水洗涤并真空干燥即得铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂；其中真空干燥温度为70℃，真空干燥时间为10h；(5)将步骤(4)铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸混合，置于温度为50℃、搅拌条件下反应12h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物堆存处理，滤液进行深度除砷处理；其中铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸的固液比g:mL为4:15，污酸的含砷量为2000.0mg/L，搅拌速率为800r/min；将含砷固态物进行毒性浸出测试；含砷固态物的毒性浸出测试按照美国环保局提供的U.S.EPA《Method1311-toxicityCharacterisiticLeachingProcedure》方法进行，毒性测试结果见表2，表2含砷固态物的毒性浸出结果滤液成分见表3；表3滤液成分本实施例滤液中砷含量为89.6mg/L，砷的去除率为95.52％。实施例2：本实施例污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表4所示；表4污酸成分一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，具体步骤如下：(1)将介孔二氧化硅加入去离子水中，超声分散1.0h得到介孔二氧化硅悬浮液；其中介孔二氧化硅与去离子水的固液比mg:mL为1:0.9；(2)调节步骤(1)介孔二氧化硅悬浮液的pH值至8；(3)在步骤(2)介孔二氧化硅悬浮液中加入KMnO4和FeSO4·7H2O，混合均匀得到混合物A，将混合物A置于温度为55℃条件下反应2h，再冷却至室温并静置14h得到混合溶液B；其中KMnO4与介孔二氧化硅悬浮液中的介孔二氧化硅的质量比为0.7:1，FeSO4·7H2O与介孔二氧化硅悬浮液中的介孔二氧化硅的质量比为0.4:1；(4)步骤(3)混合溶液B固液分离，固体采用去离子水洗涤并真空干燥即得铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂；其中真空干燥温度为60℃，真空干燥时间为12h；(5)将步骤(4)铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸混合，置于温度为40℃、搅拌条件下反应14h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物堆存处理，滤液进行深度除砷处理；其中铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸的固液比g:mL为4:20，污酸的含砷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(1)将介孔二氧化硅加入去离子水中，超声分散得到介孔二氧化硅悬浮液；/n(2)调节步骤(1)介孔二氧化硅悬浮液的pH值至7～8；/n(3)在步骤(2)介孔二氧化硅悬浮液中加入KMnO

【技术特征摘要】
1.一种铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂吸附除砷的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将介孔二氧化硅加入去离子水中，超声分散得到介孔二氧化硅悬浮液；
(2)调节步骤(1)介孔二氧化硅悬浮液的pH值至7～8；
(3)在步骤(2)介孔二氧化硅悬浮液中加入KMnO4和FeSO4·7H2O，混合均匀得到混合物A，将混合物A置于温度为55～65℃条件下反应2～3h，再冷却至室温并静置12～14h得到混合溶液B；
(4)步骤(3)混合溶液B固液分离，固体采用去离子水洗涤并真空干燥即得铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂；
(5)将步骤(4)铁锰氧化物/介孔氧化硅吸附剂与污酸混合，置于温度为40～50℃、搅拌条件下反应12～14h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物堆存处理，滤液进行深度除砷处理。


2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁先进，李雪竹，李国华，祝星，王华，段孝旭，杨妮娜，卢治旭，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53