[发明专利]一种褐煤脱除六价铬的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种处理含铬废水的方法，具体涉及一种褐煤脱除六价铬离子的方法。

技术背景

环境污染及治理领域所指的重金属主要有铬、镉、铅、汞以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。通常，矿山、冶金和电镀等工业排放的废水中含有大量的重金属离子，其中比较突出的是金属铬离子。铬在环境中主要存在+3和+6两个价态，其中六价铬离子的毒性是三价铬离子毒性的100多倍，长期接触六价铬会导致肝癌、肺癌等重大疾病。含重金属废水的处理方法一般有化学沉淀法、氧化还原法、电解法、吸附法、膜分离技术和离子交换法等，但这些方法均有局限性，不能从根本上解决日益加剧的重金属离子废水污染问题。吸附法则具有较高的去除效率、操作简便和可实现重金属回收等优势，因而被广泛应用于重金属处理中。在这种情况下，寻找新型廉价的天然吸附材料，成为环境污染治理中亟待解决的关键。近年来，关于通过吸附剂去除重金属离子的研究很多，像活性炭，稻谷壳和花生壳等农业废料，蒙脱石和硅藻土等粘土矿物，粉煤灰和城市污泥等都可用来去除六价铬。

专利“高效除铬复合吸附剂的制备方法”（公开号CN102872797A）以工业废弃物赤泥和蒙脱石粘土为原料，通过造粒铸型并干燥、高温焙烧（550-650℃）制备得到除铬多孔颗粒吸附剂。

专利“重晶石吸附剂处理含铬废水的方法”（公开号CN101898107B）中，将重晶石矿物材料熔烧后粉粹过筛，用氯化铁溶液反应生成重晶石吸附剂，若再往重晶石吸附剂中添加适量氯化钡粉，可用于处理含高量铬污水。

专利“一种减少六价铬离子污染的方法”（公开号CN1623696A）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，降低溶液中六价铬离子的浓度。

专利“聚乙烯亚胺-凹凸棒土吸附剂的制备及吸附六价铬的方法”（公开号CN103831089A）中，将酸化的凹凸棒土加入到甲苯中在氮气保护下超声分散后加入γ-氯丙基三甲氧基硅烷反应，然后过滤、提纯、真空干燥得到CP-ATP；将CP-ATP加入到聚乙烯亚胺的水溶液中，超声分散后反应，然后超声、过滤、洗涤、真空干燥，即制得吸附剂，用来去除水体中六价铬离子。

然而通过上述专利技术制备的吸附剂生产成本高，处理工艺复杂，易造成二次污染，且用于含高浓度六价铬离子的废水处理效果不明显。以储量丰富，廉价易得的褐煤为原料，经粉碎研磨成粉体颗粒制成吸附剂，具有成本较低的优势。此外，褐煤中含有大量还原性基团，可将高价的铬离子还原为低价的铬离子，可避免二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低，处理工艺简单，无二次污染的褐煤脱除六价铬的方法。

本发明的褐煤脱除六价铬的方法，包括如下步骤：

（1）将褐煤研磨成50-500目粒度范围的粉体颗粒；

（2）按褐煤：六价铬离子为1g：100-130 mg，将褐煤和含有高浓度铬离子的工业废水混合，通过酸调节pH值为1-6；在充分搅拌，吸附温度为25-65 ℃条件下，吸附1-48小时，其中废水中六价铬离子浓度范围为10-5000 mg/L。

如上所述调节pH值的酸为磷酸、盐酸、氢氟酸、甲酸或乙酸等。

本发明与现有技术相比具有优点如下：

（1）以褐煤为原料制备的吸附剂，成本低廉、价格便宜。

（2）对褐煤样品只需经研磨处理，将其制成50-500目粒度范围的粉体颗粒，尽量保持其自然属性，无需改性等复杂工艺处理流程，操作简便，适用性广。

（3）褐煤具有发达的多级孔道结构，可大量吸附铬离子；褐煤中含有芳香族，羧基、羟基、酚羟基、羰基等活性基团，可与铬离子发生离子交换和络合作用完成吸附；褐煤吸附剂对废水中六价铬离子的吸附能力强，吸附量可高达130 mg/g，即每克褐煤可吸附130 mg六价铬离子，处理含高浓度六价铬离子的废水效果显著。有毒的六价铬离子被吸附在褐煤孔道结构后，会与褐煤中的酚羟基，醇羟基等还原性基团反应，生成无毒的三价铬离子并吸附滞留在褐煤中，不会对环境产生二次污染。

（4）吸附完成后，可使工业废水中的六价铬离子浓度低于国家污水综合排放标准中第一类污染物最高允许排放浓度。

附图说明

图1是本发明褐煤吸附剂处理含六价铬离子污水后的x-射线光电子能谱分析图。

具体实施方式

实施例1