一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑及其製備方法與流程
2023-12-10 05:14:26
本發明涉及重金屬處理
技術領域：
，具體是一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑及其製備方法。
背景技術：
：重金屬是指比重大於1的金屬，如銅(Cu)、鉛(Pb)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉬(Mo)等，約有45種；而重金屬汙染主要是指生物毒理性顯著的Hg、Cd、Pb、Cr以及類金屬As等。重金屬汙染相較於其它汙染物具有其獨特特性：一是具有毒害性；二是治理長期性；三是具有富集性；四是具有隱蔽性。其中，汞就是一種影響較大的重金屬。汞攝入人體後容易導致汞中毒。汞中毒以精神-神經異常、齒齦炎、震顫為主要症狀。攝入人體的汞量如今已達到20～30μg/日，嚴重汙染地區甚至高達200～300μg/日﹐這給人類健康構成嚴重威脅，故汞中毒防治已成為世界各國共同面臨的重要課題。鑑於重金屬汞汙染對人們日常生活帶來了巨大危害，眾多學者對水體中的重金屬汞離子的去除進行了研究。目前廢汙水體中汞離子的汙染治理方法主要有物化方法、生物方法等，其中物化方法中的吸附法，具有材料便宜易得、成本低，但是現有的物化方法去除效果不佳，生物方法存在成本高，難推廣等缺陷。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑及其製備方法，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑，由以下按照重量份的原料製成：活性炭32-37份、苦楝子14-18份、膨潤土7-10份、矽酸鈉2-5份、硬脂酸丁酯1-3份、硫酸鎂4-7份、硫酸鋁2-5份、安息香二乙醚1-2份。作為本發明進一步的方案：由以下按照重量份的原料製成：活性炭33-36份、苦楝子15-17份、膨潤土8-9份、矽酸鈉3-4份、硬脂酸丁酯1.5-2.7份、硫酸鎂5-6份、硫酸鋁3-4份、安息香二乙醚1.2-1.8份。作為本發明再進一步的方案：由以下按照重量份的原料製成：活性炭34份、苦楝子16份、膨潤土8.5份、矽酸鈉3.7份、硬脂酸丁酯1.9份、硫酸鎂5份、硫酸鋁4份、安息香二乙醚1.6份。所述用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑的製備方法，步驟如下：1)稱取活性炭、苦楝子和膨潤土，研磨混合後，過100-200目篩，獲得第一混合物；2)稱取矽酸鈉，加入至第一混合物中，攪拌混合均勻後，在氮氣氛圍、420-470℃下保溫處理3-4h，獲得第二混合物；3)稱取硫酸鎂、安息香二乙醚和硫酸鋁，合併後，加入5-7倍重量的水，加熱至72-75℃，在80-100r/min的攪拌速度下，攪拌混合40-50min，然後加入第二混合物，繼續攪拌混合20-30min，獲得第三混合物；4)對第三混合物進行超聲波處理，獲得第四混合物，超聲波處理時間為30-40min，超聲波溫度為70-80℃，超聲波功率為1100W；5)稱取硬脂酸丁酯，加入至第四混合物中，加熱至75-80℃，在100-150r/min的攪拌速度下，攪拌混合1-2h，然後進行超聲波處理，獲得第五混合物，超聲波處理時間為40-50min，超聲波溫度為60-70℃，超聲波功率為1500W；6)將第五混合物放入烘箱中，在120-130℃下烘乾，然後投入煅燒爐中，在氮氣氛圍、500-510℃下煅燒處理1-2h，再自然冷卻至室溫，即可。上述吸附劑能夠用於處理重金屬汞離子。與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明製備的吸附劑對汞離子具有良好的吸附效果，能夠有效的去除水中的重金屬汞離子，去除率達到了95.8％以上，且用量少，使用方便，處理成本低，滿足市場對汞離子低成本高效去除的要求。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。實施例1一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑，由以下按照重量份的原料製成：活性炭32份、苦楝子14份、膨潤土7份、矽酸鈉2份、硬脂酸丁酯1份、硫酸鎂4份、硫酸鋁2份、安息香二乙醚1份。本實施例中，所述用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑的製備方法，步驟如下：1)稱取活性炭、苦楝子和膨潤土，研磨混合後，過100目篩，獲得第一混合物；2)稱取矽酸鈉，加入至第一混合物中，攪拌混合均勻後，在氮氣氛圍、420℃下保溫處理3h，獲得第二混合物；3)稱取硫酸鎂、安息香二乙醚和硫酸鋁，合併後，加入5倍重量的水，加熱至72℃，在80r/min的攪拌速度下，攪拌混合40min，然後加入第二混合物，繼續攪拌混合20min，獲得第三混合物；4)對第三混合物進行超聲波處理，獲得第四混合物，超聲波處理時間為30min，超聲波溫度為70℃，超聲波功率為1100W；5)稱取硬脂酸丁酯，加入至第四混合物中，加熱至75℃，在100r/min的攪拌速度下，攪拌混合1h，然後進行超聲波處理，獲得第五混合物，超聲波處理時間為40min，超聲波溫度為60℃，超聲波功率為1500W；6)將第五混合物放入烘箱中，在120℃下烘乾，然後投入煅燒爐中，在氮氣氛圍、500℃下煅燒處理1h，再自然冷卻至室溫，即可。實施例2一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑，由以下按照重量份的原料製成：活性炭33份、苦楝子17份、膨潤土8份、矽酸鈉3份、硬脂酸丁酯2.7份、硫酸鎂5份、硫酸鋁3份、安息香二乙醚1.8份。本實施例中，所述用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑的製備方法，步驟如下：1)稱取活性炭、苦楝子和膨潤土，研磨混合後，過150目篩，獲得第一混合物；2)稱取矽酸鈉，加入至第一混合物中，攪拌混合均勻後，在氮氣氛圍、430℃下保溫處理3.5h，獲得第二混合物；3)稱取硫酸鎂、安息香二乙醚和硫酸鋁，合併後，加入7倍重量的水，加熱至73℃，在90r/min的攪拌速度下，攪拌混合45min，然後加入第二混合物，繼續攪拌混合20min，獲得第三混合物；4)對第三混合物進行超聲波處理，獲得第四混合物，超聲波處理時間為30min，超聲波溫度為75℃，超聲波功率為1100W；5)稱取硬脂酸丁酯，加入至第四混合物中，加熱至77℃，在150r/min的攪拌速度下，攪拌混合1.5h，然後進行超聲波處理，獲得第五混合物，超聲波處理時間為42min，超聲波溫度為60℃，超聲波功率為1500W；6)將第五混合物放入烘箱中，在125℃下烘乾，然後投入煅燒爐中，在氮氣氛圍、500℃下煅燒處理1h，再自然冷卻至室溫，即可。實施例3一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑，由以下按照重量份的原料製成：活性炭34份、苦楝子16份、膨潤土8.5份、矽酸鈉3.7份、硬脂酸丁酯1.9份、硫酸鎂5份、硫酸鋁4份、安息香二乙醚1.6份。本實施例中，所述用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑的製備方法，步驟如下：1)稱取活性炭、苦楝子和膨潤土，研磨混合後，過200目篩，獲得第一混合物；2)稱取矽酸鈉，加入至第一混合物中，攪拌混合均勻後，在氮氣氛圍、450℃下保溫處理3.5h，獲得第二混合物；3)稱取硫酸鎂、安息香二乙醚和硫酸鋁，合併後，加入6倍重量的水，加熱至75℃，在90r/min的攪拌速度下，攪拌混合45min，然後加入第二混合物，繼續攪拌混合25min，獲得第三混合物；4)對第三混合物進行超聲波處理，獲得第四混合物，超聲波處理時間為35min，超聲波溫度為75℃，超聲波功率為1100W；5)稱取硬脂酸丁酯，加入至第四混合物中，加熱至78℃，在130r/min的攪拌速度下，攪拌混合1.5h，然後進行超聲波處理，獲得第五混合物，超聲波處理時間為45min，超聲波溫度為65℃，超聲波功率為1500W；6)將第五混合物放入烘箱中，在125℃下烘乾，然後投入煅燒爐中，在氮氣氛圍、510℃下煅燒處理1.5h，再自然冷卻至室溫，即可。實施例4一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑，由以下按照重量份的原料製成：活性炭36份、苦楝子15份、膨潤土9份、矽酸鈉3份、硬脂酸丁酯2.7份、硫酸鎂5份、硫酸鋁4份、安息香二乙醚1.2份。本實施例中，所述用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑的製備方法，步驟如下：1)稱取活性炭、苦楝子和膨潤土，研磨混合後，過100目篩，獲得第一混合物；2)稱取矽酸鈉，加入至第一混合物中，攪拌混合均勻後，在氮氣氛圍、460℃下保溫處理3h，獲得第二混合物；3)稱取硫酸鎂、安息香二乙醚和硫酸鋁，合併後，加入7倍重量的水，加熱至72℃，在80r/min的攪拌速度下，攪拌混合45min，然後加入第二混合物，繼續攪拌混合30min，獲得第三混合物；4)對第三混合物進行超聲波處理，獲得第四混合物，超聲波處理時間為30min，超聲波溫度為75℃，超聲波功率為1100W；5)稱取硬脂酸丁酯，加入至第四混合物中，加熱至75℃，在150r/min的攪拌速度下，攪拌混合1.5h，然後進行超聲波處理，獲得第五混合物，超聲波處理時間為50min，超聲波溫度為60℃，超聲波功率為1500W；6)將第五混合物放入烘箱中，在130℃下烘乾，然後投入煅燒爐中，在氮氣氛圍、500℃下煅燒處理1.5h，再自然冷卻至室溫，即可。實施例5一種用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑，由以下按照重量份的原料製成：活性炭37份、苦楝子18份、膨潤土10份、矽酸鈉5份、硬脂酸丁酯3份、硫酸鎂7份、硫酸鋁5份、安息香二乙醚2份。本實施例中，所述用於處理重金屬汞離子的複合吸附劑的製備方法，步驟如下：1)稱取活性炭、苦楝子和膨潤土，研磨混合後，過200目篩，獲得第一混合物；2)稱取矽酸鈉，加入至第一混合物中，攪拌混合均勻後，在氮氣氛圍、470℃下保溫處理4h，獲得第二混合物；3)稱取硫酸鎂、安息香二乙醚和硫酸鋁，合併後，加入7倍重量的水，加熱至75℃，在100r/min的攪拌速度下，攪拌混合50min，然後加入第二混合物，繼續攪拌混合30min，獲得第三混合物；4)對第三混合物進行超聲波處理，獲得第四混合物，超聲波處理時間為40min，超聲波溫度為80℃，超聲波功率為1100W；5)稱取硬脂酸丁酯，加入至第四混合物中，加熱至80℃，在150r/min的攪拌速度下，攪拌混合2h，然後進行超聲波處理，獲得第五混合物，超聲波處理時間為50min，超聲波溫度為70℃，超聲波功率為1500W；6)將第五混合物放入烘箱中，在130℃下烘乾，然後投入煅燒爐中，在氮氣氛圍、510℃下煅燒處理2h，再自然冷卻至室溫，即可。對比例1與實施例3相比，不含苦楝子，其他與實施例3相同。對比例2與實施例3相比，不含安息香二乙醚，其他與實施例3相同。對比例3與實施例3相比，不含苦楝子和安息香二乙醚，其他與實施例3相同。對比例4與實施例3相比，採用常規的製備方法，其他與實施例3相同。所述常規的製備方法為將各原料粉碎並混合均勻即可。分別採用實施例1-5及對比例1-4所製備的吸附劑0.5g，投入至10mL濃度為50mg/L的汞離子水溶液中，攪拌混合7小時，測量處理後的水溶液中汞離子濃度。處理結果如表1所示。表1試驗結果表組別處理前(mg/L)處理後(mg/L)去除率(％)實施例1501.796.6實施例2502.195.8實施例3501.597.0實施例4501.896.4實施例5501.696.8對比例1506.986.2對比例2507.784.6對比例35010.379.4對比例4509.581.0從上表可以看出，本發明製備的吸附劑對汞離子具有良好的吸附效果，能夠有效的去除水中的重金屬汞離子，去除率達到了95.8％以上。另外，從實施例3與對比例1-3的數據對比中可以看出，本發明通過添加苦楝子，苦楝子與安息香二乙醚及其他組分配合，有利於提高該吸附劑對重金屬汞離子的吸附效果。從實施例3與對比例4的數據對比中可以看出，採用本發明製備方法對各組分進行處理，有利於提高該吸附劑對重金屬汞離子的吸附效果。上面對本發明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。當前第1頁1 2 3