[发明专利]一种利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法

说明书

本发明提供一种利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，方法包括以下步骤：步骤一，按照一定的液固比，将钙质原料与硅质原料和重金属废水溶液混合，使得钙/(硅+重金属)的摩尔比达到指定配比，得到混合浆料；步骤二，将步骤一所得混合浆料放入微波反应釜中，微波加热升温，均匀搅拌反应，然后进行后处理。该方法是一种永久性化学固化重金属离子的方法，不会因外界环境条件的改变导致二次污染，本发明合成托贝莫来石去除重金属离子的反应度快，所需时间短，去除率高，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法。

背景技术

随着我国工业化的不断发展，环境问题日益突出。采矿、冶金、化工、电子、仪表等行业产生大量的重金属废水，含重金属(Zn、Cu、Pb、Sr、Ni、Cr、Hg等)废水由于其毒性而造成各种环境问题，给生态环境和人类健康构成了巨大威胁。对于重金属废水，无论采用何种方法处理都不能使其中的重金属分解破坏，只能转移其存在的位置和转变其物化形态。目前，处理废水中重金属主要采用多孔材料将重金属离子吸附到材料的孔隙中，由于该方法是物理吸附，当外界环境条件发生变化时，重金属离子很可能重新回到溶液中，造成二次污染。

因此，开发出一种新的去除废水中重金属离子的方法，实现将重金属离子永久固化至新的材料中是一种急迫解决的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中重金属离子容易释放导致二次污染的问题，提供一种利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，实现废水中重金属离子的永久性固化。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，按照一定的液固比，将钙质原料与硅质原料和重金属废水溶液混合，使得钙/(硅+重金属)的摩尔比达到指定配比，得到混合浆料；

步骤二，将步骤一所得混合浆料放入微波反应釜中，微波加热升温，均匀搅拌反应，然后进行后处理。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述步骤一中，钙/(硅+重金属)的摩尔比为(0.7-1)：1；

优选地，所述步骤一中，钙/(硅+重金属)的摩尔比为0.83：1。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述钙质原料为氢氧化钙。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述硅质原料为无定型二氧化硅。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，在所述混合浆料中，所述重金属废水溶液和所述钙质原料、所述硅质原料之和按液固比20-30mL/g混合均匀。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述步骤二中，微波加热升温至180-220℃，均匀搅拌的速度为100-300r/min，反应时间为2-8h。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述步骤一中，钙质原料包括含有氢氧化钙的固体废弃物。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述步骤一中，硅质原料包括含有无定型二氧化硅的固体废弃物。

在如上所述的利用微波水热合成托贝莫来石去除重金属离子的方法，优选，所述步骤二中，所述后处理的具体操作为：将反应体系冷却至室温后，过滤得到固体沉淀，将所得固体沉淀洗涤后，在40-60℃的温度条件下真空干燥，即得含重金属离子的托贝莫来石。