[发明专利]一种冶金废水用磁性纳米吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种冶金废水用磁性纳米吸附剂及其制备方法，所述磁性纳米吸附剂是由磁性四氧化三铁/氧化镍改性海泡石、对叔丁基苯甲羟肟酸、依地酸钙钠、乙二胺四甲叉膦酸、阳离子交换树脂、聚硅酸硫酸铁组成；所述磁性四氧化三铁/氧化镍改性海泡石是以三价铁盐、二价镍盐、活化海泡石为原料通过水热法制得；其制备方法包括硝酸活化海泡石、制备磁性四氧化三铁/氧化镍前驱体、水热法制磁性四氧化三铁/氧化镍改性海泡石、制备磁性纳米吸附剂等步骤。本发明生产的磁性纳米吸附剂表面活力高、比表面积大，在去除重金属离子的同时，能选择性吸附废水中的铁屑、氧化矿、稀土矿等非离子型导磁成分，避免资源浪费和二次污染。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，还涉及水处理吸附剂领域，具体涉及一种冶金废水用磁性纳米吸附剂及其制备方法。

背景技术

冶金工业废水是指冶金工业生产过程排出的废水，水质复杂多变，包括铁屑、铁矿石、铜矿石、无机盐及锌、铬、铜、镍、铅等重金属，直接外排不仅造成可回收资源的浪费，还引起重金属和盐类的累积作用，对环境人类的生存造成巨大影响。目前，关于冶金废水中净化方法主要包括：石灰沉淀法、硫化法、离子交换法、反渗透法、隔膜电解法，这些方法对于废水中离子型重金属具有较好的去除作用，但都存在较为明显的缺陷。例如，石灰沉淀法和硫化法针对铁屑、金属矿等非离子型可再生杂质无任何分离作用，不仅造成资源浪费，这些杂质还随着沉降污泥共同进入土壤中，引起二次污染，离子交换法、反渗透法、隔膜电解法成本较高，还处于实验室阶段，难以应用于实际生产中。

纳米磁性材料是一种特殊的磁学性质的材料，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，在电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域都有重要的应用，由于其优异的重金属固定吸附性能和非离子型杂质的分离特性，得到废水处理领域研究人员的广泛关注。如申请号为CN201510562454.2的专利，公开采用磁性半焦吸附剂处理含酚废水的方法，以Fe(NO)₃或FeCl₃作为磁化剂制备出磁性半焦吸附剂；如申请号为CN201610017062.2的专利，公开一种基于磁性可回收纳米吸附剂的含铬制革废水的治理方法，利用所得吸附剂处理含铬制革废水；如申请号为CN201710765838.3的专利，公开一种氟氮共掺杂的磁性碳材料去除工业废水中六价铬离子的方法，通过所得氟氮共掺杂的磁性碳材料处理废水以去除重金属铬；如申请号为CN201710386614.1的专利，公开磁性氢氧化镁吸附剂去除废水中四环素的方法，通过所得吸附剂吸附废水中四环素，并借助外加磁场实现分离回收。采用四氧化三铁与氧化镍复合磁性纳米吸附剂用于去除冶金废水中的重金属离子及分离回收废水中铁屑、铁矿石、铜矿石及稀有金属矿，还未见相关文献和专利记载报道，使磁性纳米材料的应用受到一定的限制。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种冶金废水用磁性纳米吸附剂及其制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种冶金废水用磁性纳米吸附剂，所述磁性纳米吸附剂是由磁性四氧化三铁/氧化镍改性海泡石、对叔丁基苯甲羟肟酸、依地酸钙钠、乙二胺四甲叉膦酸、阳离子交换树脂、聚硅酸硫酸铁组成；所述磁性四氧化三铁/氧化镍改性海泡石是以三价铁盐、二价镍盐、活化海泡石为原料通过水热法制得。

优选的是,所述磁性纳米吸附剂由以下组分及重量份组成：

优选的是,所述三价铁盐包括硝酸铁或氯化铁中的一种。

优选的是,所述二价镍盐包括硝酸镍或氯化镍中的一种。

优选的是,所述磁性四氧化三铁颗粒和磁性氧化镍颗粒平均粒径为20-100nm。

本发明还提供上述一种冶金废水用磁性纳米吸附剂的制备方法，包括以下步骤：