工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法及應(yīng)用

2693 編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng) 來源：銅陵銅冠環(huán)?？萍加邢薰?nbsp;

2022-11-23 15:21:29

權(quán)利要求

1.工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，其特征在于，將可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁粘合到帶有絨毛（2）結(jié)構(gòu)的空心載體（1）上，復(fù)合成顆粒狀的工業(yè)廢水除鉈劑；包括如下步驟： S11、取可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁粉末混合均勻得到復(fù)合物料A備用； S12、向帶有絨毛（2）的空心載體（1）上噴淋粘合劑，將附著有粘合劑的載體置入復(fù)合物料A中攪拌，并通過分選篩經(jīng)過振動分篩出裹有一層復(fù)合物料A的粒狀體，對粒狀體進行干燥固化，得到粒狀體復(fù)合劑A； S13，重復(fù)步驟S12的操作，直到粒狀體半徑達(dá)到設(shè)定值，經(jīng)過固化后，得到粒狀結(jié)構(gòu)的包裹有除鉈劑復(fù)合層（3）的工業(yè)廢水除鉈劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，其特征在于，所述重金屬鋪捉劑為新型三維超支化巰基有機物重金屬螯合劑。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，其特征在于，所述可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化亞鐵、碳酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的混合物。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，其特征在于，所述可溶性氯化鹽為氯化鉀、氯化鈉、氯化鐵、氯化鎂、氯化鈣中的任意一種或兩種以上的混合物。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，其特征在于，所述可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽中的亞鐵離子與氯離子摩爾比大于1:2。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，其特征在于，所述可溶性亞鐵鹽和可溶性氯化鹽總重量、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁的質(zhì)量比為1:0.5:1～50。 7.一種工業(yè)廢水除鉈劑在工業(yè)廢水除鉈的應(yīng)用，用到權(quán)利要求1-6任一項所述工業(yè)廢水除鉈劑，其特征在于，該應(yīng)用包括低位廢水池和高位廢水池，高位廢水池與低位廢水池相互連通，中間設(shè)有截流閥，具體步驟如下： S21、將高位廢水池內(nèi)的廢水以自流的方式流入低位廢水池內(nèi)，并調(diào)節(jié)PH為6-8，關(guān)閉截流閥，高位廢水池繼續(xù)收集廢水； S22、將工業(yè)廢水除鉈劑以拋灑的方式置入低位廢水池內(nèi)，并對其進行攪拌，使工業(yè)廢水除鉈劑與廢水進行充分接觸； S23、靜置0.5-1小時后，工業(yè)廢水除鉈劑顆粒周圍在聚合氯化鋁的作用下，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠網(wǎng)，可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽和重金屬鋪捉劑分布在膠網(wǎng)上，形成高濃度區(qū)域； S24、重金屬鋪捉劑吸附廢水中鉈離子到膠網(wǎng)上，使正三價鉈離子與膠網(wǎng)上的亞鐵離子發(fā)生氧化還原，生成正一價鉈離子，生成的一價鉈離子和廢水中原有的正一價鉈離子與膠網(wǎng)上的游離的氯離子結(jié)合生成難溶的氯化鉈，并滯留在膠網(wǎng)上； S25、在攪拌及顆粒物吸附的作用下，吸附掉廢水不同深度中的鉈離子，完成工業(yè)廢水中鉈的深度去除； S26、過濾，并排出低位廢水池內(nèi)的廢水進入下一廢水處理環(huán)節(jié)，重復(fù)步驟S21至S25，實現(xiàn)連續(xù)深度除鉈。

說明書

工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法及應(yīng)用

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

鉈作為稀有金屬材料，被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、航空、電子等領(lǐng)域，由于鉈的廣泛應(yīng)用，同時也伴隨著含有鉈的工業(yè)廢水，由于鉈作為重金屬元素，廢水中的鉈如果不能被除去，會對環(huán)境會造成嚴(yán)重污染，污染環(huán)境的同時，也嚴(yán)重威脅著人類的健康。目前消除工業(yè)廢水中的鉈主要通過化學(xué)沉淀法進行，例如中國專利CN201310609199.3一種同時去除原水中鎘和鉈的方法，在原水加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至弱堿性，然后加入高錳酸鉀；加入次氯酸鈉或液氯，在氧化反應(yīng)充分后的原水中加入石灰水，加入絮凝劑使原水中的鎘、鉈與氫氧化錳及氫氧化鐵膠體共沉淀去除，沉淀后的原水經(jīng)過石英砂過濾。這種工藝雖然可以高效去除污水中的鉈，但這些技術(shù)存在加藥量大，處理成本高，處理工藝復(fù)雜，不利于工業(yè)廢水的大規(guī)模處理，為此，需要一種方便快捷有效的工業(yè)廢水除鉈劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在加藥量大，處理成本高，處理工藝復(fù)雜，不利于工業(yè)廢水的大規(guī)模處理的缺點，而提出的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法及應(yīng)用。該工業(yè)廢水除鉈劑對工業(yè)廢水中鉈的處理工藝簡單、處理效果好、對環(huán)節(jié)不會造成二次污染，可適合大規(guī)模處理工業(yè)廢水。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

設(shè)計一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，將可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁粘合到帶有絨毛結(jié)構(gòu)的空心載體上，復(fù)合成顆粒狀的工業(yè)廢水除鉈劑；包括如下步驟：

S11、取可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁粉末混合均勻得到復(fù)合物料A備用；

S12、向帶有絨毛的空心載體上噴淋粘合劑，將附著有粘合劑的載體置入復(fù)合物料A中攪拌，并通過分選篩經(jīng)過振動分篩出裹有一層復(fù)合物料A的粒狀體，對粒狀體進行干燥固化，得到粒狀體復(fù)合劑A；

S13、重復(fù)步驟S12的操作，直到粒狀體半徑達(dá)到設(shè)定值，經(jīng)過固化后，得到粒狀結(jié)構(gòu)的包裹有除鉈劑復(fù)合層的工業(yè)廢水除鉈劑。

進一步的，所述重金屬鋪捉劑為新型三維超支化巰基有機物重金屬螯合劑。

進一步的，所述可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化亞鐵、碳酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的混合物。

進一步的，所述可溶性氯化鹽為氯化鉀、氯化鈉、氯化鐵、氯化鎂、氯化鈣中的任意一種或兩種以上的混合物。

進一步的，所述可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽中的亞鐵離子與氯離子摩爾比大于1:2。

進一步的，所述可溶性亞鐵鹽和可溶性氯化鹽總重量、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁的質(zhì)量比為1:0.5:1～50。

進一步的，在步驟S13工業(yè)廢水除鉈劑的粒狀體半徑的設(shè)定值應(yīng)滿足，粒狀體在水中的浮力略大于粒狀體的重力。

本發(fā)明還提供了一種工業(yè)廢水除鉈劑在工業(yè)廢水除鉈的應(yīng)用，用到所述工業(yè)廢水除鉈劑，該應(yīng)用包括低位廢水池和高位廢水池，高位廢水池與低位廢水池相互連通，中間設(shè)有截流閥，具體步驟如下：

步驟1），將高位廢水池內(nèi)的廢水以自流的方式流入低位廢水池內(nèi)，并調(diào)節(jié)PH為6-8，關(guān)閉截流閥，高位廢水池繼續(xù)收集廢水；

步驟2），將工業(yè)廢水除鉈劑以拋灑的方式置入低位廢水池內(nèi)，并對其進行攪拌，使工業(yè)廢水除鉈劑與廢水進行充分接觸；

步驟3），靜置0.5-1小時后，工業(yè)廢水除鉈劑顆粒周圍在聚合氯化鋁的作用下，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠網(wǎng)，可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽和重金屬鋪捉劑分布在膠網(wǎng)上，形成高濃度區(qū)域；

步驟4），重金屬鋪捉劑吸附廢水中鉈離子到膠網(wǎng)上，使正三價鉈離子與膠網(wǎng)上的亞鐵離子發(fā)生氧化還原，生成正一價鉈離子，生成的一價鉈離子和廢水中原有的正一價鉈離子與膠網(wǎng)上的游離的氯離子結(jié)合生成難容的氯化鉈，并滯留在膠網(wǎng)上；

步驟5），在攪拌及顆粒物吸附的作用下，吸附掉廢水不同深度中的鉈離子，完成工業(yè)廢水中鉈的深度去除；

步驟6），過濾，并排出低位廢水池內(nèi)的廢水進入下一廢水處理環(huán)節(jié)，重復(fù)步驟1）至步驟5），實現(xiàn)連續(xù)深度除鉈。

工業(yè)廢水除鉈劑中空心載體的設(shè)置主要目的用于使成型后的除鉈劑具有一定的浮力，可以保持除鉈劑浮在水面上，絨毛的設(shè)置主要是起到連接作用，在除鉈劑制備過程中，起到黏連除鉈劑復(fù)合層，在進行廢水除鉈時，主要起到黏連膠網(wǎng)與空心載體，粘合劑的主要目的用于將多種原料復(fù)合在一起，形成顆粒，便于工業(yè)廢水除鉈的操作；添加溶性亞鐵鹽的主要目的是可溶性亞鐵鹽在溶解狀態(tài)釋放出亞鐵離子，而亞鐵離子可與工業(yè)廢水中的三價鉈離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使三價鉈離子還原成一價鉈離子，其原理為：2Fe 2++Tl 3+→2Fe 3++Tl 1+；添加重金屬鋪捉劑的主要目的是為了更好地吸附工業(yè)廢水除鉈離子；添加可溶性氯化鹽的主要目的是可溶性氯化鹽在溶解狀態(tài)釋放出氯離子，氯離子可與生成的一價鉈離子以及廢水中的一價鉈離子反應(yīng)生成不溶于水的氯化鉈，從而實現(xiàn)從工業(yè)廢水中分離去除鉈，其原理為：Tl 1++Cl -→TlCl↓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明提出的一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，有益效果在于：

1）、本發(fā)明對工業(yè)廢水中的鉈處理工藝簡單，只需要采用投放的方式，便可完成工業(yè)廢水中鉈的去除，操作簡單，工業(yè)廢水除鉈劑顆粒可形成膠網(wǎng)，并在膠網(wǎng)上形成高濃度的重金屬鋪捉劑區(qū)和反應(yīng)區(qū)，使重金屬鋪捉劑對水中鉈進行吸附，并與載體上攜帶的亞鐵離子和氯離子發(fā)生反應(yīng)，實現(xiàn)對廢水中鉈的吸附和處理，使正三價的鉈被還原成正一價的鉈，此過程在膠網(wǎng)上進行，生成的正一價的鉈以及廢水中正一價的鉈與膠網(wǎng)上的氯離子結(jié)合生成難容的氯化鉈，生成后立馬被吸附在膠網(wǎng)上，避免氯化鉈的逃離，有效提高鉈的吸附能力以及處理能力。

2）、本發(fā)明可在工業(yè)廢水除鉈劑顆粒生成的膠網(wǎng)上形成高濃度的反應(yīng)區(qū)，可減少藥量的投放，降低處理成本。

3）、本發(fā)明采用空心結(jié)構(gòu)的載體，使工業(yè)廢水除鉈劑顆?？梢韵雀∮谒嫔希阌跀嚢栊纬赡z網(wǎng)。

4）、選用的可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、聚合氯化鋁價格低廉，可降低生產(chǎn)成本，沉渣穩(wěn)定，對環(huán)節(jié)不會造成二次污染，便于后期處理，可適合大規(guī)模處理工業(yè)廢水。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明中關(guān)于工業(yè)廢水除鉈劑顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中關(guān)于工業(yè)廢水除鉈劑顆粒吸附的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：1、空心載體；2、絨毛；3、除鉈劑復(fù)合層；4、膠網(wǎng)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述；顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

現(xiàn)結(jié)合說明書附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點。

參見圖1-2，一種工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，通過粘合劑沾合將可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁粘合到帶有絨毛2結(jié)構(gòu)的空心載體1上，復(fù)合成顆粒狀的工業(yè)廢水除鉈劑。粘合劑采用有機粘合劑，由凹凸棒石粘土及表面活性劑制成。重金屬鋪捉劑為新型三維超支化巰基有機物重金屬螯合劑。可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化亞鐵、碳酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的混合物?？扇苄月然}為氯化鉀、氯化鈉、氯化鐵、氯化鎂、氯化鈣中的任意一種或兩種以上的混合物。可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽中的亞鐵離子與氯離子摩爾比為1:2。

該工業(yè)廢水除鉈劑復(fù)合制備方法，具體包括如下步驟：

S11、取可溶性亞鐵鹽、可溶性氯化鹽、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁粉末混合均勻得到復(fù)合物料A備用；

S12、向帶有絨毛2的空心載體1上噴淋粘合劑，將附著有粘合劑的載體置入復(fù)合物料A中攪拌，并通過分選篩經(jīng)過振動分篩出裹有一層復(fù)合物料A的粒狀體，對粒狀體進行干燥固化，得到粒狀體復(fù)合劑A；

S13，重復(fù)步驟S12的操作，直到粒狀體半徑達(dá)到設(shè)定值，經(jīng)過固化后，得到粒狀結(jié)構(gòu)的包裹有除鉈劑復(fù)合層3的工業(yè)廢水除鉈劑。其中，工業(yè)廢水除鉈劑的粒狀體半徑的設(shè)定值應(yīng)滿足，粒狀體在水中的浮力略大于粒狀體的重力。

實施例1

一種工業(yè)廢水除鉈劑在工業(yè)廢水除鉈的應(yīng)用，用到可溶性亞鐵鹽和可溶性氯化鹽總重量、重金屬鋪捉劑、聚合氯化鋁的質(zhì)量比為1:0.5：1的工業(yè)廢水除鉈劑，其中，可溶性亞鐵鹽具體采用氯化亞鐵、可溶性氯化鹽具體采用氯化鈉，包括如下步驟：