[发明专利]一种锰活化不定型铁基吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种锰活化不定型铁基吸附剂的制备方法，(1)称取氢氧化钠和蒙脱石粉末，溶于水，混合搅拌得到碱性矿浆；(2)将碱性矿浆置于烘箱中烘干，得到碱性矿粉；(3)称取硫酸亚铁和硫酸铁，混入水中，密封搅拌至完全溶解，得到混合铁基溶液；(4)称取氢氧化钠和高锰酸钾，混入水中溶解，得到锰掺碱液；(5)将碱性矿粉与混合铁基溶液混合，密封搅拌，得到铁吸附矿浆；(6)将锰掺碱液与铁吸附矿浆混合，密封搅拌，得到锰活化不定型铁基矿浆；(7)将锰活化不定型铁基矿浆置于真空干燥箱中，抽真空烘干至恒重，研磨，得到锰活化不定型铁基吸附剂。使用本发明制备的吸附剂可对pH 3～12水体中的铬、砷、锑离子具有较高吸附容量。

技术领域

本发明涉及工业废水金属离子的吸附剂制备方法，尤其涉及一种锰活化不定型铁基吸附剂的制备方法。

背景技术

铬、砷、锑离子作为工业废水中有毒有害的污染物，过量摄入会对生物体产生明显的急性毒害。吸附技术因其成本低、操作方便，已被广泛用于污水处理领域。虽然污染物种类、浓度、离子强度、水体pH、水体环境均会对吸附过程产生一定的影响，但吸附剂种类及其性能对吸附过程和水体净化效果的影响却是最关键的。目前用于去除水体中铬、砷、锑离子的常用吸附剂包括零价铁、镁铁矿、磁铁矿、赤铁矿二氧化钛和层状双相氢氧化物等。相比于其它吸附材料，层状双相氢氧化物尤其是层状铁基双相氢氧化物，由于具有类似于水滑石的层状结构而被广泛用于工业废水重金属离子的处理，但是针对六价铬、五价砷、五价锑阳离子废液，层状铁基双相氢氧化物存在吸附容量较低、环境敏感性高、材料稳定性差、固液分离难、回收率低等问题。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明目的是提出一种对pH 3～12水体中的铬、砷、锑离子具有较高吸附容量的锰活化不定型铁基吸附剂的制备方法，使用该方法制备的吸附剂具有较强的稳定性，且在吸附过程中损耗低。

技术方案：本发明所述的锰活化不定型铁基吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别称取氢氧化钠和蒙脱石粉末，溶于水中，混合搅拌得到碱性矿浆；

(2)将碱性矿浆置于烘箱中烘干至恒重，得到碱性矿粉；

(3)分别称取硫酸亚铁和硫酸铁，同时混入水中，密封状态下搅拌至完全溶解，得到混合铁基溶液；

(4)分别称取氢氧化钠和高锰酸钾，同时混入水中溶解，得到锰掺碱液；

(5)将碱性矿粉与混合铁基溶液混合，密封状态下搅拌，得到铁吸附矿浆；

(6)将锰掺碱液与铁吸附矿浆混合，密封状态下搅拌，得到锰活化不定型铁基矿浆；

(7)将锰活化不定型铁基矿浆置于真空干燥箱中，抽真空烘干至恒重，研磨，得到锰活化不定型铁基吸附剂。

其中，步骤(1)中氢氧化钠与蒙脱石粉末的质量比为0.75～1.5:10；混合搅拌速率为30～60rpm，搅拌时间为10～20min。

步骤(2)中烘箱烘干温度为100～150℃。

步骤(3)中硫酸亚铁的Fe(II)与硫酸铁的Fe(III)摩尔比为3～5:1，硫酸亚铁和硫酸铁的总质量与水的固液比为2～3.5g:10mL。

步骤(4)中按氢氧化钠的OH^-与硫酸亚铁和硫酸铁的Fe(II)+Fe(III)摩尔比为2～3:1称取氢氧化钠；按高锰酸钾与碱性矿粉的质量比1～10:100称取高锰酸钾；所述锰掺碱液的体积与混合铁基溶液的体积相同。

步骤(5)中碱性矿粉与混合铁基溶液的固液比为0.5～1.0g:1mL；搅拌速率为40～60rpm，搅拌时间为10～30min。

步骤(6)中搅拌速率为40～60rpm，搅拌时间为10～30min。