[发明专利]一种吸汞材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保功能材料技术领域，特别涉及一种应用于高酸溶液环境中的深度吸汞材料及其制备方法。

背景技术

汞及其衍生物有机汞，因具有持久性、易迁移性、高度的生物富集性和高生物毒性等特性，作为一种重要的有毒环境污染物，可在大气、水体和食物链中持久存在，并可远距离迁移。

目前含汞盐酸、含汞碱液的处理技术主要有：硫氢化钠法、活性炭吸附法、电解法、离子交换法、专用汞吸附材料吸附法等。硫氢化钠处理氯化汞技术：是利用硫化汞离子积小的特点，通过沉淀法处理电石法PVC工艺废酸、废碱和废水中Hg²⁺，废液汞难以达标。活性炭吸附法：活性炭法能有效地吸附废水中的汞，我国有些工厂已采用此法处理含汞废水，但该方法只适用于处理低浓度的含汞废水。废水含汞浓度高时，可先进行一级处理，降低废水中汞浓度后再用活性炭吸附。将含汞量1～2mg/L以下的废水通过活性炭滤塔，排出水含汞量可下降至0.01～0.05mg/L。但该技术消耗大量的活性炭，而吸汞后活性炭再生次数有限，会产生二次污染。

电解法：利用金属的电化学性质，在直流电作用下，汞化合物在阳极离解成汞离子，在阴极还原成金属汞，而除去废水中的汞。该方法去除汞不彻底，出水汞不达标，还需要采用别的方法进一步处理。

离子交换法：大孔巯基离子交换剂对含汞废水处理有很好的效果。树脂上的巯基对汞离子有很强的吸附能力吸附在树脂上的汞，可用浓盐酸洗脱，定量回收。鉴于目前树脂脱汞后盐酸含汞6mg/L左右，还需要其他组合工艺继续脱汞，随着涉汞行业汞排放标准的加严，该技术正失去应用优势。

专用汞吸附剂脱汞技术是采用专用汞吸附剂，使溶液中的汞被亲汞官能团固定在专用吸汞材料内，脱汞效果明显，饱和量大等优点，但该类专用汞吸附剂大多受溶液pH值的影响较大，一般适用范围pH在5～13，超过该范围使用效果极差。如格丰材料公司生产的陶瓷纳米吸附材料，在pH 5～12条件下，吸汞效果非常好；超出在范围效果大大降低，甚至失效；再如美国格林泰克公司生产的硅质吸汞材料，也是使用范围在5～10，使用范围很窄，在高酸性条件下根本无法使用。再如中科院新疆理化研究所开发的汞吸附剂，在在PH5～12条件下，吸汞效果非常好，在含汞中性水实际案例中有非常明显的应用效果，但在高酸性含汞溶液条件下，就没有吸汞效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高酸溶液环境中的深度吸汞材料，解决了现有技术中吸汞材料适应范围窄、吸附效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种吸汞材料，按质量百分比计，包括7-10％的改性生物质和3-5％的粘结剂，余量为改性土。

在本发明的吸汞材料的一个实施方式中，所述改性土为改性膨润土或改性硅藻土。

在本发明的吸汞材料的另一个实施方式中，所述改性生物质为改性秸秆或改性锯末。

在本发明的吸汞材料的另一个实施方式中，所述粘结剂为聚丙烯醇或改性淀粉，其中聚丙烯醇的质量浓度为10％～15％。

另一方面，本发明提供一种吸汞材料的制备方法，包括：

按质量百分比计，将7-10％的改性生物质、3-5％的粘结剂以及余量的改性土进行均匀混合，之后经过粘结、压制和干燥，制得所述吸汞材料。

在本发明的制备方法的一个实施方式中，所述改性土为改性膨润土或改性硅藻土。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述改性土通过以下步骤制备：将质量浓度为10～15％的硫酸和/或盐酸加入到膨润土或硅藻土中，搅拌8～12小时，然后陈化12～18小时；以及将陈化后的物料进行干燥，至水分重量百分比不高于3％，获得改性土。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述改性生物质为改性秸秆或改性锯末。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述改性生物质通过以下步骤制备：将质量浓度为20～30％的硫酸和/或盐酸加入到秸秆或锯末中，搅拌6～12小时，然后陈化12～18小时，获得改性生物质。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述粘结剂为聚丙烯醇或改性淀粉，其中聚丙烯醇的质量浓度为10％～15％。

本发明的吸汞材料适用于高酸性条件下，且吸附效率高，满足深度吸汞的效果，可实现溶液中汞超低排放。

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。