[发明专利]一种冶金基碳酸根水滑石的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及到一种冶金基碳酸根水滑石的制备方法及其应用。本发明将冶金渣进行硝酸酸解，对其酸解滤液进行pH调节后加入十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺水溶液除铁后对滤液与氢氧化钠/碳酸钠溶液进行双滴定获得水滑石。本发明有效利用冶金废渣来合成其他材料并且回收了铁，可以再利用于冶金，增加了铁的回收效率。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及到一种冶金基碳酸根水滑石的的制备方法及其应用。

背景技术

工业废物的处置现状已严重威胁到我们的生活环境。因为工业废物会引起严重的环境污染问题，如有害重金属浸出并进入地下水和颗粒物排放进入空气等。一种有前途的工业废物处理方法是通过可行的商业过程及市场化水平将废物材料转化为高附加值的材料，不仅会有效实现废物的资源管理而且可以有效减少环境污染。

在种类繁多的商业废弃物中，冶金渣的产量远超其他任何废弃物，因此冶金渣的处理一直备受关注。冶金渣是炼铁、炼钢中排出的高温熔渣经冷却形成的固体废弃物。近年来，我国钢铁行业资源综合利用和节能减排水平不断提高，然而炼铁、炼钢产生的冶金渣排放量大、综合利用率低，成为钢铁业主要的工业固体废弃物之一，所以，研发更有效的冶金渣资源化利用技术、开拓产品应用途径，对钢铁业的节能减排有重要的意义。

冶金渣目前主要用作水泥添加料、道路路面混凝土、硅肥等，大多数为粗放、大宗利用，效率低，难以产生良好的经济效益。冶金渣的低效率利用阻碍了钢铁企业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种冶金基碳酸根水滑石的制备方法及其应用以解决现有技术的不足之处。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种冶金基碳酸根水滑石的制备方法，包括如下步骤：

(1)酸解：取冶金渣至反应容器，加入去离子水充分搅拌后，滴加质量分数为20～30％硝酸并且搅拌并对反应容器进行水冷直至反应结束，控制反应温度为40～50℃，过滤后获得滤液A和滤渣，用去离子水将滤渣洗涤至中性，烘干后收集；

(2)除铁：取步骤(1)中获得的滤液A在常温搅拌作用下加入pH值调节剂调节pH至3～4，按0.1～0.2wt％的添加量加入十二烷基苯磺酸钠，充分搅拌后静置得到溶液B，配置0.1～0.2wt％的添加量的聚丙烯酰胺水溶液，以5～10ppm的添加量加入溶液B中，搅拌20-40min后静置；过滤后获得滤液C和铁滤渣；

(3)水滑石的合成:取去离子水不断搅拌并恒温于70～80℃，取步骤(2)获得的滤液C和0.5～2mol/L氢氧化钠/碳酸钠混合水溶液在去离子水中进行双滴定共沉淀反应，滴定过程中使溶液保持pH值在10～11，滴定完成后，加入pH值调节剂使得反应体系的pH值为11～11.5，并在70～80℃下搅拌反应1～2h，置于70～80℃的恒温水浴下老化24～36h，进行过滤获得固体产物，将固体产物用去离子水洗涤至中性，并在80～85℃下真空干燥，获得冶金基碳酸根水滑石。

所述步骤(1)中冶金渣里的金属元素由钙、镁、铝和铁组成，所述钙镁铝铁的质量比为150～160：15～22：35～45：1。

所述步骤(1)冶金渣、去离子水和硝酸的质量比为1:2～2.5:5～6。

所述步骤(2)和(3)中的pH值调节剂为0.5～2mol/L NaOH溶液。

所述氢氧化钠/碳酸钠混合水溶液中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为15～20:1。

一种冶金渣基水滑石的应用，所述冶金渣基水滑石用于投放含镍污水中用于吸附镍离子。

本发明的优点在于：

(1)本发明有效利用冶金废渣来合成其他材料并且回收了铁，可以再利用于冶金，增加了铁的回收效率。