[发明专利]一种利用缺陷型MFI分子筛为吸附剂脱除水中镉离子的方法

说明书

本发明提供一种利用缺陷型MFI分子筛为吸附剂脱除水中镉离子的方法，属于环保技术领域。本发明方法利用骨架缺陷型MFI分子筛作为镉离子的吸附剂，由于MFI型沸石中普遍存在骨架缺陷位，形成羟基窝，并且这种羟基窝具有合适的弱酸性、亲水性和孔腔体积，对水溶液中的镉离子具有选择性吸附作用。不仅如此，这种羟基窝对镉离子的吸附在一定条件下(如酸性条件)可以解吸下来，因而是可逆的。本发明提供的缺陷型MFI分子筛镉吸附剂是一种可循环使用的选择性镉离子吸附剂，具体广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体来说是涉及一种利用缺陷型MFI分子筛为吸附剂脱除水中镉离子的方法。

背景技术

20世纪初发现镉(Cd)以来，镉的产量逐年增加。镉是炼锌业的副产品，广泛应用于电镀工业、化学工业、电子业和核工业等领域。镉还被用于电池、染料或塑胶稳定剂产品。在镉的使用过程中，相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。镉比其它重金属更容易被农作物所吸附。一般来说，镉污染源主要是铅锌矿,以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。其中，硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高，每升废水含镉可达数十至数百微克。镉对人类健康的危害，主要表现在“痛痛病”、肾衰竭等严重疾病。因此，需要对镉污染尤其是水污染进行治理。

处理含镉离子工业废水的主要方法有化学沉淀法、电解法、离子交换法和反渗透技术。这些方法在一定程度上取得良好效果，但也存在一定的问题。其中，化学沉淀法不适合处理低浓度废水；电解法最大的优点是可以回收镉，操作流程简单，但存在能耗过大、运行成本较高等问题；离子交换法根据交换树脂类型和质量的不同，交换容量和再生洗脱率较低，因其交换工序较为复杂，且需要消耗大量的药品；反渗透法处理效果较好，但受水中杂质及处理条件影响较大，使其难以大规模应用。相比于其它处理方法，吸附法具有处理容量高，操作简单，吸附剂可循环使用的优点，特别是在处理低浓度含镉离子废水时，其处理效率和操作成本具有明显的优势。

以下专利与镉离子吸附剂有关。

专利CN 108816198A(申请日2018年7月11日)和专利CN 110201646 A(申请日：2019年05月14日)披露了海藻经过改性作为镉离子吸附剂的方法；专利CN 109317086(申请日：2018年11月26日)、专利CN 110975811 A(申请日：2019年12月18日)和专利CN111346612(申请日：2020年6月30日)披露了利用工业生产过程中产生的废弃物制备镉离子吸附剂的办法。其中所说的废弃物包括水淬铜渣、粉煤灰和钢渣等；专利CN 109879352 A(申请日：2019年03月15日)、专利CN 110756167 A(申请日：2019年12月4日)和专利CN111282547 A(申请日：2020年2月18日)披露了利用生物炭作为镉离子吸附剂的方法。所说的生物炭的原料分别为鸡粪、木质素和锯末；专利CN 106492762 A(申请日：2016年11月4日)、专利CN 110343620 A(申请日：2019年10月18日)和专利CN 111377547 A(申请日：2020年4月29日)披露了利用微生物作为镉离子吸附剂的方法。所说的微生物种类包括香菇菌粉、植物根际真菌F9和固定化的里氏木霉等；专利CN 106800326 A(申请日：2017年1月17日)披露了用酸性活性炭纤维作为电极材料电吸附去除水中镉离子的办法；专利CN110252254 A(申请日：2019年6月27日)披露了一种利用改性类水滑石作为镉离子吸附剂的方法；专利CN 111482094 A(申请日：2020年01月16日)披露了一种用褐藻糖胶和羧甲基纤维素钠制备镉离子吸附膜的方法；专利CN 111408339 A(申请日：2020年05月9日)披露了一种利用纳米硫化锌改性海泡石作为镉离子复合吸附剂的方法。但以上发明内容中都不包括分子筛作为镉离子吸附剂有关的内容。

以下发明与分子筛作为镉离子吸附剂有关。