一种工业废水中重金属资源化提取方法技术

本发明专利技术公开了一种工业废水中重金属资源化提取方法，属于重金属回收技术领域。本发明专利技术用于解决现有技术工业废水中重金属吸附回收过程中，吸附剂的抗污染性能差和金属离子从吸附剂中解析方法繁杂，吸附剂对重金属的吸附率与可再生性有待提高技术问题，一种工业废水中重金属资源化提取方法，包括以下步骤：按重量称取待处理的工业废水2kg加入到烧杯中搅拌，用0.1mol/L的氢氧化钠或盐酸水溶液，调节体系pH＝4.5

【技术实现步骤摘要】
一种工业废水中重金属资源化提取方法


[0001]本专利技术涉及重金属回收
，具体涉及一种工业废水中重金属资源化提取方法。

技术介绍

[0002]工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多，成分复杂。例如电解盐工业废水中含有汞，重金属冶炼工业废水含铂、镉等重金属，电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属。工业废水中重金属离子的合理回收和资源化利用成为目前亟待解决的能源、环保与经济问题之一。
[0003]现有技术中对含重金属的工业废水的处理思路主要是分离、回收、再利用和物理吸附。对重金属离子的分离和回收主要采用化学沉淀、溶剂萃取、离子交换。化学沉淀法是最早广泛采用的分离重金属离子的方法，主要是在碱性条件下生成氢氧化物沉淀，或者引入硫源生成硫化物沉淀。这种处理方法的最大缺点在于由此产生的沉淀污泥量较大。沉淀污泥处理不当会造成对水体和土壤的二次污染，危害生态环境和人类健康。吸附法主要是利用多孔性固态吸附材料通过活性表面吸附重金属离子来处理废水，利用吸附材料的高比表面积蓬松结构或者特殊功能基团对水中重金属离子进行物理吸附或者化学吸附，但是工业废水中含有大量的油性杂物，吸附剂在吸附重金属离子的同时其外部容易黏附油性杂物，抗污染性能有待提高，金属离子从吸附剂中解析方法较为繁杂，吸附剂对重金属的吸附率与可再生性较差，普及使用率较低。
[0004]针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种工业废水中重金属资源化提取方法，用于解决现有技术中由于工业废水中含有大量的油性杂物，吸附剂在吸附重金属离子的同时其外部容易黏附油性杂物，抗污染性能差和金属离子从吸附剂中解析方法繁杂，吸附剂对重金属的吸附率与可再生性有待提高的技术问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种工业废水中重金属资源化提取方法，包括以下步骤：
[0008]S1、按重量称取含有Cr
6+
、Pb
2+
、Hg
2+
的待处理工业废水2kg加入到烧杯中搅拌，用0.1mol/L的氢氧化钠或盐酸水溶液，调节体系pH＝4.5
‑
5.5；
[0009]S2、将烧杯放置在恒温水浴振荡器中，设置水浴温度为35
‑
40℃，向烧杯中加入40
‑
60g吸附剂，恒温水浴振荡器以150r/min的转速振荡40
‑
70min，过滤，得到吸附有重金属的吸附剂；
[0010]S3、将烧杯放置在恒温水浴振荡器中，按重量称取1mol/L的NaNO3水溶液1
‑
2kg加入到烧杯中，向烧杯中加入0.1mol/L的HNO3调节体系pH＝4.5
‑
5.5，将吸附有重金属的吸附
剂加入到烧杯中，恒温水浴振荡器在室温下以150r/min的转速振荡反应30
‑
40min，过滤，重复以上操作两次，对滤饼进行解析，得到滤液一；
[0011]pH较低时，溶液中含有较多的氢离子，氢离子与吸附在吸附剂上的Pb
2+
、Hg
2+
发生离子交换，使Pb
2+
、Hg
2+
在吸附剂上的吸附量减少，部分氢离子将占据膨润土吸附点位，氢离子使吸附剂表面呈现正电性，与Pb
2+
与Hg
2+
产生竞争吸附，降低吸附剂与Pb
2+
、Hg
2+
的结合力，从而促进Pb
2+
、Hg
2+
从吸附剂上解析脱附。
[0012]S4、将烧杯放置在恒温水浴振荡器中，按重量称取0.5mol/L的NaCl水溶液1
‑
2kg加入到烧杯中，向烧杯中加入0.1mol/L的NaOH调节体系pH＝8
‑
9，将S3步骤中的滤饼加入到烧杯中，恒温水浴振荡器在室温下以150r/min的转速振荡反应30
‑
40min，过滤，重复以上操作两次，对滤饼进行解析，滤液二；
[0013]pH升高，溶液中氢氧根离子浓度增大，氢氧根离子与吸附剂表面吸附点位结合，使得吸附剂带有负电荷，导致吸附剂对Cr
6+
离子吸附能力减弱。在碱性环境中，吸附剂表面结合氢氧根离子之后，吸附剂表面电负性增强，以CrO
42
‑
形式存在Cr
6+
发生排斥，从而促进Cr
6+
从吸附剂上解析脱附。
[0014]S5、将滤液一与滤液二合并，得到含有重金属离子的水溶液。
[0015]进一步的，向含有重金属离子的水溶液中加入氢氧化钠，调节体系的pH＝10
‑
12，然后向水溶液中加入50
‑
80g硫酸亚铁，室温下搅拌40
‑
50min，过滤，用大量去离子水淋洗后、烘干，得到重金属的氢氧化物。
[0016]进一步的，所述吸附剂的制备包括以下步骤：
[0017]A1、按重量称取去离子水2kg与钠基膨润土40g，加入到安装有机械搅拌器的三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至55
‑
65℃，剧烈搅拌22
‑
24h，膨润土吸水溶胀，向三口烧瓶中缓慢滴加羟基铝溶液739g，搅拌3
‑
5h，静置陈化20
‑
24h，后处理得到中间体I；
[0018]A2、将中间体I放置到温度为350
‑
400℃的马弗炉中，灼烧4
‑
6h，马弗炉降低至室温，得到中间体II；
[0019]A3、按重量称取三氯化铁51.8g、乙二醇1.5kg，加入到三口烧瓶中搅拌至三氯化铁完全溶解，向三口烧瓶中加入38.4g聚乙二醇和138g醋酸钠，搅拌15
‑
20min，然后向体系中加入40g中间体II，搅拌60
‑
80min，将混合液转移到不锈钢高压反应釜中，密封后在温度为190℃下反应8
‑
10h，后处理得到中间体III；
[0020]A4、按重量称取40g中间体III与60g改性液，加入到安装有机械搅拌器的烧杯中，拌和40
‑
50min得到泥状混合物，将其摊放到温度为60
‑
70℃的干燥箱中干燥6
‑
8h后，粉碎，将其加入到双螺杆挤压造粒机中，得到吸附剂。
[0021]进一步的，所述羟基铝溶液的制备包括以下步骤：按重量称取三氯化铝42.6g、水640g，加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55
‑
65℃，向三口烧瓶中缓慢滴加0.5mol/L的NaOH水溶液56.4g，滴加完毕保温反应3
‑
5h后，静置24本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业废水中重金属资源化提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按重量称取含有Cr
6+
、Pb
2+
、Hg
2+
的待处理工业废水2kg加入到烧杯中搅拌，用0.1mol/L的氢氧化钠或盐酸水溶液，调节体系pH＝4.5
‑
5.5；S2、将烧杯放置在恒温水浴振荡器中，设置水浴温度为35
‑
40℃，向烧杯中加入40
‑
60g吸附剂，恒温水浴振荡器以150r/min的转速振荡40
‑
70min，过滤，得到吸附有重金属的吸附剂；S3、将烧杯放置在恒温水浴振荡器中，按重量称取1mol/L的NaNO3水溶液1
‑
2kg加入到烧杯中，向烧杯中加入0.1mol/L的HNO3调节体系pH＝4.5
‑
5.5，将吸附有重金属的吸附剂加入到烧杯中，恒温水浴振荡器在室温下以150r/min的转速振荡反应30
‑
40min，过滤，重复以上操作两次，对滤饼进行解析，得到滤液一；S4、将烧杯放置在恒温水浴振荡器中，按重量称取0.5mol/L的NaCl水溶液1
‑
2kg加入到烧杯中，向烧杯中加入0.1mol/L的NaOH调节体系pH＝8
‑
9，将S3步骤中的滤饼加入到烧杯中，恒温水浴振荡器在室温下以150r/min的转速振荡反应30
‑
40min，过滤，重复以上操作两次，对滤饼进行解析，滤液二；S5、将滤液一与滤液二合并，得到含有重金属离子的水溶液。2.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属资源化提取方法，其特征在于，向含有重金属离子的水溶液中加入氢氧化钠，调节体系的pH＝10
‑
12，然后向水溶液中加入50
‑
80g硫酸亚铁，室温下搅拌40
‑
50min，过滤，用大量去离子水淋洗后、烘干，得到重金属的氢氧化物。3.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属资源化提取方法，其特征在于，所述吸附剂的制备包括以下步骤：A1、按重量称取去离子水2kg与钠基膨润土40g，加入到安装有机械搅拌器的三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至55
‑
65℃，剧烈搅拌22
‑
24h，膨润土吸水溶胀，向三口烧瓶中缓慢滴加羟基铝溶液739g，搅拌3
‑
5h，静置陈化20
‑
24h，后处理得到中间体I；A2、将中间体I放置到温度为350
‑
400℃的马弗炉中，灼烧4
‑
6h，马弗炉降低至室温，得到中间体II；A3、按...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮都，陶晓波，方晓宇，高锡明，
申请(专利权)人：无锡新广脉环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：