[发明专利]掺镧水滑石同时去除废水中砷氟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种掺镧水滑石同时去除废水中砷氟的方法。

背景技术

水体砷和氟的污染是世界性的问题，而我国是遭受砷和氟污染较为严重的地区之一。为了改善水体砷和氟污染状况，对水体中砷和氟的去除研究尤其是共存砷和氟的去除研究是非常有意义的。

目前国内外治理砷氟离子常用的方法有吸附法、混凝法、离子交换法、沉淀法、电渗析和反渗透法等，其中吸附法具有稳定性强，操作简单，去除效果好，无二次污染等特点，满足经济又实用的要求。常用的吸附材料如活性炭、骨碳、活性氧化铝等成本都较高，吸附容量低，这限制它们大范围使用。水滑石类化合物具有独特的层状结构使其成为一种很好的阴离子吸附剂，且其成本低廉，吸附容量高，不会造成二次污染。但目前国内外对掺杂水滑石对水体中共存砷和氟的同时去除研究尚且不足。

本发明的镁铝水滑石去除水体共存砷氟的基础上，通过掺杂原子半径较大的稀土元素镧，合成镁铝镧水滑石，来改进类镁铝水滑石的表面和结构特征，对比探究其对水中共存的砷氟离子的吸附效果，其结果显示其吸附容量大，去除效果明显，是一种新型的环保型材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺镧水滑石同时去除废水中砷氟的方法

本发明提供的掺镧水滑石同时去除废水中砷氟方法步骤为：

1）A溶液由Mg(NO₃)₂·6H₂O，Al(NO₃)₃·9H₂O，La(NO₃)₃按照一定摩尔比例配置；

2）B溶液由NaOH和Na₂CO₃配置；

3）溶液B转移至双口圆底烧瓶至于60℃恒温油浴锅中匀速搅拌，A溶液迅速倒入后剧烈搅拌1h，升温油浴锅至100℃，混合溶液转移于高压反应釜中老化24h，此时溶液为强碱性，用超纯水冲洗沉淀物数次至pH为7，离心，残渣于120℃干燥24h，研磨过筛，获得水滑石材料LDHs，取出一份在450℃焙烧24h获得其焙烧样品LDOs；

4）取50 mg吸附剂放入50 mL质量浓度为0. 5、1.25、2.5、5.0、10.0 mg/L，pH=7砷氟共存液中，于振荡器中振荡24 h，离心，过滤。

5）取50 mg吸附剂放入用NaOH溶液和HCl溶液将pH调节至2、4、6、8、10的50mL质量浓度为2.5 mg/L的砷氟共存液中，于温振荡器中振荡24 h，离心，过滤。

6）取50 mg吸附剂放入50 mL质量浓度为2.5 mg/L砷氟共存液中，于振荡器中振荡24 h，于1、2、4、6、10、24h定时取样，离心，过滤。

本发明采用共沉淀法制备了Mg/Al（3:1）型水滑石(LDHs)，以及Mg/Al/La（3:1:0.1）型水滑石(LDHs)，并在450℃高温下煅烧获得煅烧后的水滑石(LDOs)，获得了一类对砷氟具有选择性吸附的纳米吸附材料。本发明的水滑石材料对水中的砷和氟具有良好的吸附效果，是较为理想的吸附砷氟的材料，其吸附容量大，去除效果明显。将稀土金属镧掺杂进入水滑石，更有利于类水滑石吸附水体中的砷和氟，是一种新兴的环保型材料，可以为治理水环境污染提供一定理论参考。。

具体实施方式

实例一：取50 mg吸附剂放入50 mL质量浓度为0. 5、1.25、2.5、5.0、10.0 mg/L，pH=7砷氟共存液中，于振荡器中振荡24 h，离心，过滤；经测定得知，在浓度为0.5-10.0 mg/L范围内，随着砷、氟初始浓度的增加，镁铝镧LDOs其对As的吸附随着浓度的增加吸附效率由100%逐步降低至95.41%，变化不明显；镁铝LDOs对As的吸附效率在浓度为2.5 mg/L时达到最佳，为77.93%。镁铝镧LDOs与镁铝LDOs在浓度为2.5 mg/L时对氟的吸附效率最好，分别为85.27%和67.93%。

实例二：取50 mg吸附剂放入用NaOH溶液和HCl溶液将pH调节至2、4、6、8、10的50mL质量浓度为2.5 mg/L的砷氟共存液中，于温振荡器中振荡24 h，离心，过滤。经测定得知，镁铝镧LDOs在pH为2.0时的除砷率为83.10%，在pH为6.0时达到94.10%。