[发明专利]一种重金属废水处理药剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种重金属废水处理药剂及其制备方法，所述的药剂由氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰组成，以工业废弃物粉煤灰为原料，通过碱熔法合成陶粒，然后用水热合成法对陶粒进行水热合成得到重金属废水处理药剂，既避免了单独使用粉煤灰渣污染环境，又弥补了粉末状处理药剂的不足。本发明制备的处理药剂为球型，其内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔，其孔径一般为微米级或者亚微米级，这种多孔的固体表面特性，使本发明制备的处理药剂具有很大的内表面，即很大的表面能，从而具有较强的吸附能力，其吸附性可去除污水中微米级以上的所有固体、胶体颗粒，具有净化效果好和可重复利用等优点。

技术领域

本发明属于重金属废水处理技术领域，特别涉及一种重金属废水处理药剂及其制备方法。

背景技术

随着工业发展，重金属污染已经成为环境污染的只要原因之一，化学絮凝法是一类重要的污水处理方法，具有基建投资少、工艺简单、操作容易、能耗低等特点，铝盐混凝剂在水处理中用量少，生成污泥量少，是我国使用最广泛的混凝剂。目前，我国氧化铝主要从铝土矿资源中提取，随着优质铝土矿储量逐渐枯竭、国内氧化铝需求的与日俱增，高铝粉煤灰已然成为一种潜在的氧化铝提取来源。我国每年都会产生大量的粉煤灰资源，粉煤灰中氧化铝含量一般在15%～35%之间，近些年在内蒙古中西部地区产生的粉煤灰中的氧化铝含量很高，称为高铝粉煤灰，其氧化铝含量能够达到50%左右，这相当于我国中低品位铝土矿中氧化铝的含量。如果能将这些粉煤灰重新利用起来，特别是作为铝资源加以利用，不仅会改变我国铝土矿的供需矛盾，而且还会弥补我国西部铝资源不足，改善我国资源分配不均的局面。

发明内容

针对现有铝盐类重金属废水处理药剂存在的原料成本高的缺陷，本发明提供一种重金属废水处理药剂，充分利用粉煤灰废弃物，制备成重金属吸附效果好的重金属废水处理药剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种重金属废水处理药剂，由以下组分组成：氧化钙、氧化镁、碳酸钠、次氯酸钙、高岭土、粉煤灰。

所述的重金属废水处理药剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取氧化钙研磨过200目筛后，与粉煤灰、高岭土、碳酸钠按质量比为（2.5～7.5）:（75～80）:（6～9）:（3～8）的比例混合，于100～200r/min机械搅拌30min，得到物料A；

（2）将物料A与55～65℃的热水按固液比为50:（15～16）的比例进行混料，并用700～800r/min机械搅拌对其混合5min，然后加入粉煤灰质量的20%～25%的次氯酸钙、3%～7.5%的氧化镁，继续搅拌1min，得到物料B；

（3）将物料B在0.5MPa下注入到陶粒模具中制粒，然后将颗粒置于55～65℃恒温中养护5～6h，然后移入具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中蒸压养护12h，制得粒径为3～5mm的球型颗粒，即得到固体重金属废水处理剂。

本发明以粉煤灰为主要原料，将其与水相互作用后使其表面出现大量羟基，从而具有显著的吸附性能和表面化学性能；再通过碱熔法合成陶粒，然后用水热合成法对陶粒进行水热合成得到重金属废水处理药剂，既避免了单独使用粉煤灰渣污染环境，又弥补了粉末状处理药剂的不足。本发明制备的处理药剂为球型，其内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔，其孔径一般为微米级或者亚微米级，这种多孔的固体表面特性，使本发明制备的处理药剂具有很大的内表面，即很大的表面能，从而具有较强的吸附能力，其吸附性可去除污水中微米级以上的所有固体、胶体颗粒，具有净化效果好和可重复利用等优点。

制备过程中，含水率影响球体成型和物料的吸附性能，对制备的废水处理药剂在水中的溶解性度有很大的影响，本发明经过试验发现，固液比为50:（15～16）时，球体容易成型，软硬合适，在水中不易溶解，具有很好的可重复利用效果。