一種處理氯離子藥劑的製備方法

2023-05-17 01:56:26

專利名稱：一種處理氯離子藥劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種處理氯離子藥劑的製備方法，屬於材料及環境技術領域。
背景技術：
高濃度氯離子對設備的腐蝕非常嚴重，當氯離子含量達2%時，大多數不鏽鋼已不能使用，要選用氯丁基橡膠、玻璃鱗片襯裡或其它耐腐蝕材料。氯離子還是引起金屬孔蝕、 縫隙腐蝕、應力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。氯離子很難處理，目前常用的反滲透、電滲析等方法處理成本高，並且處理後的濃液的再處理是個更大的難題。本專利採用自製水滑石處理含氯廢水，效果顯著。水滑石是近年來興起的一種人工合成的層狀材料，由於其具有可調變性的二維孔道結構、可交換性的層間陰離子、表面呈鹼性及其特殊的結構復憶功能，使得水滑石類層狀化合物在催化、汙水處理、醫藥、油漆塗料、電流變材料、阻燃、功能發光材料及半導體等領域顯示出廣闊的應用前景，如在化學、化工領域可用作催化劑與催化劑載體；在環保領域， 它們對許多有毒有害陰離子有強烈的吸附作用，因此在水質淨化、汙水處理、汙染防治和環境修復等方面有廣闊前景。基於水滑石的功能特性，現已成為國內外研究的熱點。通過人工合成的水滑石有鎂鋁型、鎂鐵型、鎳鐵型等。鎂鋁水滑石常用的製備方法為鹽溶液與鹼溶液的共沉澱法，目前關於鎂鋁型水滑石製備的專利有，中國專利 ZL2007100531M. 6「一種製備納米鎂鋁水滑石的方法及其設備」，ZL200710018710. 7「針狀、 片狀納米單晶體鎂鋁水滑石Mg6Al2 (OH) 16C03. 4H20的製備方法」，ZL2008101577612 「改性成型的鎂鋁水滑石的製備方法及應用」，ZL2003150037. 4 「一種以滷水為原料製備納米級鎂鋁水滑石的方法」。不同的製備方法得到的水滑石吸附能力差別很大，

發明內容
本發明的目的是為了解決氯離子處理成本高的問題，提供的一種能吸附氯離子的水滑石製備方法。—種處理氯離子藥劑的製備方法，具體步驟如下(1)將固態鎂鹽原料、鋁鹽以摩爾比為2 1 5 1的比例溶於去離子水中，製成金屬鹽溶液；(2)將鋁鹽摩爾比的0. 5 1倍的無機鈉鹽和所有金屬離子摩爾比的2 3倍的強鹼溶於去離子水中，製成沉澱劑；(3)將容器中盛有蒸餾水，加熱到70°C左右，將兩種溶液通過控制相對滴加速度同時緩慢加入到這一容器中，通過控制相對滴加速度來調節PH值在13以上，激烈攪拌。滴定完畢後繼續攪拌1 1.證；(4)將混合溶液在50 70°C下水熱晶化12 M小時，待混合溶液沉澱、冷卻後， 經抽濾、洗滌水洗至中性，得濾餅；(5)將濾餅在60 100°C的溫度下乾燥6 24h後研磨成粉末。
(6)焙燒將粉末在200 600°C下進行焙燒2 5h。其特徵在於鎂鹽為氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、水合氯化鎂、水合硫酸鎂或水合硝酸鎂中的一種； 鋁鹽為氯化鋁、偏鋁酸鈉、硝酸鋁、水合氯化鋁、水合偏鋁酸鈉或水合硝酸鋁中的一種；無機鈉鹽是指氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉或次磷酸鈉中的一種。進一步的，氯離子的應用範圍為50 20000mg/L。本發明製備得到的處理氯離子藥劑稱為鎂鋁型水滑石，利用液相共沉澱法製備的原料來源廣泛，價格低廉，工藝流程簡單，設備投資少，無環境汙染，生產效率高，且除氯效率高，再生後可重複使用。


圖1為掃描電鏡整體圖，放大倍數為200倍。圖2為掃描電鏡局部圖，放大倍數為3000倍。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明，其目的在於更好的理解本發明的內容， 但本發明的實施方式不限於此。實施例1將38. 462g固體六水合硝酸鎂和28. 135g固體九水合硝酸鋁(Mg/Al = 2 1)溶於500ml水中配置成混合鹽溶液；將30. 5g氫氧化鈉和3. 975g碳酸氫鈉溶於500ml水中製成沉澱劑；將容器中盛有IOOOml去離子水，加熱到70°C，通過計量泵將兩種溶液分別以1 滴/s的速度滴加到這一容器中，通過控制相對滴加速度來調節PH值在13以上，並激烈攪拌。滴定完畢後繼續攪拌1. 5h ；將混合溶液放入60°C下晶化15小時，待混合溶液沉澱、冷卻後，經抽濾後，將濾餅水洗至中性；將濾餅在70°C的溫度下乾燥15h後研磨成粉末；將粉末用馬弗爐在200°c、300°c、40(rc、50(rc、60(rc下分別焙燒200min後得鎂鋁比為2 1的製品。實施例2將38. 462g固體六水合硝酸鎂和18. 756g固體九水合硝酸鋁(Mg/Al = 3 1)溶於500ml水中配置成混合鹽溶液；將28. 5g氫氧化鈉和2. 651g碳酸氫鈉溶於500ml水中製成沉澱劑；將容器中盛有IOOOml去離子水，加熱到70°C，通過計量泵將兩種溶液分別以1 滴/s的速度滴加到這一容器中，通過控制相對滴加速度來調節PH值在13以上，並激烈攪拌。滴定完畢後繼續攪拌1. 5h ；將混合溶液放入60°C下晶化15小時，待混合溶液沉澱、冷卻後，經抽濾後，將濾餅水洗至中性；將濾餅在70°C的溫度下乾燥15h後研磨成粉末；將粉末用馬弗爐在200°c、300°c、40(rc、50(rc、60(rc下分別焙燒200min後得鎂鋁比為3 1的製品。實施例3將38. 462g固體六水合硝酸鎂和14. 070g固體九水合硝酸鋁(Mg/Al = 4 1)溶於500ml水中配置成混合鹽溶液；將27. 5g氫氧化鈉和1. 990g碳酸氫鈉溶於500ml水中製成沉澱劑；將容器中盛有IOOOml去離子水，加熱到70°C，通過計量泵將兩種溶液分別以1滴/s的速度滴加到這一容器中，通過控制相對滴加速度來調節PH值在13以上，並激烈攪拌。滴定完畢後繼續攪拌1. 5h ；將混合溶液放入60°C下晶化15小時，待混合溶液沉澱、冷卻後，經抽濾後，將濾餅水洗至中性；將濾餅在70°C的溫度下乾燥1 後研磨成粉末；將粉末用馬弗爐在200°c、300°c、40(rc、50(rc、60(rc下分別焙燒200min後得鎂鋁比為4 1的製品。將實施例1-3中所製備的藥劑20g分別投加到氯離子濃度為10000mg/L的IOOml 水樣中，以200轉/min的轉速下攪拌250min後，採用硝酸銀滴定法測定氯離子濃度，具體檢測結果如表1所示表1本發明所製備藥劑對於氯離子的去除率
權利要求
1.一種處理氯離子藥劑的製備方法，其特徵在於，具體步驟如下(1)將固態鎂鹽原料、鋁鹽以摩爾比為2:廣5:1的比例溶於去離子水中，製成金屬鹽溶液；(2)將相當於金屬鹽溶液中鋁鹽摩爾比的0.5^1倍的無機鈉鹽和所有金屬離子摩爾比的2 3倍的強鹼溶於去離子水中，製成沉澱劑溶液；(3)將容器中盛有蒸餾水，加熱到70°C，將金屬鹽溶液和沉澱劑溶液通過控制相對滴加速度同時緩慢加入到這一容器中，通過控制相對滴加速度來調節PH值在13以上，激烈攪拌，滴定完畢後繼續攪拌廣1. 5h得到混合溶液；(4)將混合溶液在5(T70°C下水熱晶化12 24小時，待混合溶液沉澱、冷卻後，經抽濾、 洗滌水洗至中性，得濾餅；(5)將濾餅在6(TlO(rC的溫度下乾燥6 24h後研磨成粉末；(6)焙燒將粉末在20(T60(TC下進行焙燒2 5h得到處理氯離子藥劑。
2.根據權利要求1所述的一種處理氯離子藥劑的製備方法，其特徵在於所述步驟(1) 中的鎂鹽為氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、水合氯化鎂、水合硫酸鎂或水合硝酸鎂中的一種；鋁鹽為氯化鋁、偏鋁酸鈉、硝酸鋁、水合氯化鋁、水合偏鋁酸鈉或水合硝酸鋁中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種處理氯離子藥劑的製備方法，其特徵在於所述步驟(2) 中的無機鈉鹽是指氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉或次磷酸鈉中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種處理氯離子藥劑的製備方法，其特徵在於處理氯離子的應用範圍為5(T20000mg/L。
全文摘要
本發明涉及一種處理氯離子藥劑的製備方法，屬於材料及環境技術領域。本發明將固態鎂鹽原料、鋁鹽製成金屬鹽溶液與強鹼支製成混合溶液，水熱晶化沉澱、冷卻後，經抽濾、洗滌得濾餅，再經研磨焙燒製備出具有層狀結構，層間離子具有可交換性，該種材料經過焙燒後失去層間水與陰離子，可獲得高比表面積的焙燒產物。在水環境中，焙燒產物能夠通過重新吸收陰離子使其恢復重建為原有的層狀結構。該藥劑是以可溶性鎂鹽、鋁鹽和無機鈉鹽配製而成。本發明能有效去除廢水中的高濃度氯離子，並且藥劑可以再生後重複使用。本發明中藥劑製備方法簡單、原料來源廣泛、價格低廉、工藝流程簡單、設備投資少、無環境汙染、除氯效率高。
文檔編號C02F101/12GK102351225SQ20111018891
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者宋存義, 常冠欽, 張志鴻, 梁寶瑞, 汪莉, 趙榮志, 邢奕, 金科學, 錢大益, 韓佳藝 申請人:北京科技大學