[发明专利]一种分离水体中的铊并回收萃取剂的方法

说明书

本发明公开了一种分离水体中的铊并回收萃取剂的方法，包括如下步骤：1)取含铊废水置于分液漏斗中，调节其pH值至小于2.0；2)加入过氧化氢溶液，混匀；3)加入铵盐，混匀溶解；4)加入聚乙二醇，充分混匀后，静置平衡至溶液分层，上层为有机相1，下层为水相1；分离的铊在所述有机相1中；进一步收集步骤4)中的有机相1，添加再生剂，混匀，静置平衡至溶液分层，可回收萃取剂。本发明方法步骤简单，适用于强酸性高浓度含铊废水的萃取，对铊萃取量大且效率高；萃取后可回收萃取剂，不带进二次污染，更环保，处理后的废水铊含量低，符合工业废水铊污染物排放标准。

技术领域

本发明属于萃取和反萃取分离技术领域，涉及分离水体中的铊的方法，具体涉及一种分离水体中的铊并回收萃取剂的方法。

背景技术

铊元素在水体中存在+1与+3价，主要是以+1价存在。铊是一种毒性很强的元素，在动物或人体酶的活化过程中容易取代钾离子而引起毒性效应，毒性比汞、砷、铅、镉强。

水体中铊污染的治理措施主要可以概括为两大类：第一类，使污水中呈溶解状态的铊转变为不溶的重金属化合物，经沉淀和浮上法从污水中除去，具体方法有中和法、硫化法、还原法、氧化法、离子交换法、离子浮上法、活性炭法、铁氧体法、电解法和隔膜电解法等。第二类，将污水中的铊在不改变其化学形态的条件下，进行浓缩和分离，具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法等。

Mueller(2001)研究表明碱性还原条件下(pH值7.4，Eh-200mv)，通过添加硫化物，并有硫酸还原菌存在，Tl(I)可有效地形成Tl2S沉淀，废水中铊浓度可降到2.5μg/L水平，但是在强酸的水体中需要消耗大量碱液才能把水体 pH值调到碱性，如果采用石灰调节酸碱度，会产生大量乳状固废；Geselbracht (1996)采用超滤和反渗透法，可将废水中的铊降到2μg/L以下的水平，但是此法需要昂贵的设备投入；Peter and Viraraghavan(2008)采用真菌黑曲酶对废水中的铊进行吸附研究，结果表明，在pH值为4～5条件下，黑曲酶对铊的吸附量为0.2mg/g，但是此法难寻找或培养真菌黑曲酶，且霉菌的生长条件受温度、 pH值、盐度等多种条件限制，难以实际应用；还有学者采用铁基或钛的纳米材料进行沉降除铊，虽然原料价格低廉，但是这些材料的制备需要特种设备与消耗大量化学试剂，累积费用不可忽略。

综上所述，当前对于含铊废水的治理大多都是附带处理工艺，有些纳米材料对水体中的铊处理附带一定的条件才能生效，如只适用于低盐度、低浓度铊污染处理、需要碱性条件、一定温度等，对于高浓度铊处理仍有一定的难度，且使用后的材料不可再生，造成大量危废，因此对于高酸度高浓度含铊废水的处理需要进一步研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种环保、方便、成本低，能有效分离废水中的铊的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种分离水体中的铊并回收萃取剂的方法，包括如下步骤：

1)取一定量含铊废水于分液漏斗中，调节pH值至小于2.0；

2)加入过氧化氢溶液，混匀；

3)加入铵盐，混匀溶解；

4)加入聚乙二醇，充分混匀后，静置平衡至溶液分层，上层为有机相1，下层为水相1；分离的铊在所述有机相1中。

水体中铊在一定的酸度下被氧化成Tl(III)再与PEG形成络合体系，络合体系如式(I)：

通过加入铵盐可实现萃取分层，反应式如式(II)：

被萃取的铊(III)在碱性还原剂的作用下，Tl(III)被还原成Tl(I)进入水相中，而萃取剂停留在有机相实现再生。