[发明专利]一种碱式碳酸铜吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及选矿废水处理的环保领域，具体为一种碱式碳酸铜吸附材料及其制备方法。

背景技术

我国自改革开放以来，随着国外技术的引进和国内市场环境日趋成熟，在过去的30年中，工业得以迅猛的发展。工业的高歌猛进促进了经济的腾飞，但不容忽视的是，长期以来，我国产业结构重工业化导致资源、能源高消耗，对环境造成了高污染。大气污染、工业废水的危害已经严重影响着人们的身体健康。污染，已经成为最大的民生问题，调整产业结构、严格节能减排已经刻不容缓。

矿业作为我国国民经济的支柱，每年消耗大量的水资源。据报道，全球每年经过浮选处理的矿石有20亿吨，相应也产生了大量的浮选废水，其中硫化矿浮选会产生大量的含黄药的废水，黄药是硫化矿浮选中使用最为有效和广泛的捕收剂。大部分黄药会随浮选的结束进入泡沫产品，废水中的残余黄药如果不经处理直接排放，会对环境造成很大的危害。目前，国内外对于黄药废水的治理主要集中在污染控制方面，化学分解，吸附，生物分解等方法已经被应用于去除残余黄药。这些方法创意新颖、各有优劣，例如化学方法一般会存在二次污染的问题，而生物方法则需要花费较长的时间降解黄药，效率较低。吸附法吸附效率相对较高，并且无污染，因此在废水处理中日益得到推广。但常见针对黄药废水的吸附剂总体和实际应用还有一定距离。

因此很有必要探索出一种新的切实可行的去除浮选废水中残余黄药的材料。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种绿色的、成本低的选矿黄药废水处理材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种碱式碳酸铜吸附材料，CuO的含量为45～49wt％，C的含量为24～35wt％，碱式碳酸铜颗粒的平均粒径为60～110nm。

作为优选，碱式碳酸铜颗粒的平均粒径为80～105nm。

作为进一步优选，碱式碳酸铜颗粒的平均粒径为90～100nm。

本发明还一种制备所述碱式碳酸铜吸附材料的方法，包括下列步骤：

(1)将硫酸铜与去离子水混合配制成初级溶液，加热一段时间；

(2)将碳酸钾和去离子水混合配制成次级溶液，并放入水浴装置中加热；

(3)将所述初级溶液加入到所述次级溶液中，并搅拌；

(4)向(3)中加入氢氧化钠调节pH值，然后继续搅拌一段时间，然后冷却；

(5)将冷却后的溶液进行陈化，然后过滤、洗涤；

(6)将洗涤后的产物干燥，得到碱式碳酸铜吸附材料。

作为优选，步骤(1)中硫酸铜与去离子水按照(1～2)：(5～9)的比例混合，加热温度为50～60℃，加热时间为20min。

作为优选，步骤(2)中碳酸钾和去离子水按照(1～2)：(4～8)的比例混合，所述水浴加热温度保持为60℃。

作为优选，步骤(3)中搅拌速度为450～500r/min。

作为优选，步骤(4)中调节pH值至8～8.5；继续搅拌30min。

作为优选，步骤(5)中陈化时间为8～10h；洗涤2～3次。

作为优选，步骤(6)中干燥温度为60～70℃，干燥时间为4h。

本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明碱式碳酸铜杂质含量小，纯度高，粒径均匀度好，形貌好；本发明碱式碳酸铜对黄药的饱和吸附量远高于活性炭、树脂等其他针对黄药废水的吸附剂，碱式碳酸铜作为一种高效的新型纳米吸附材料，对于黄药具有很好的吸附能力；本发明还提供碱式碳酸铜的制备方法，工艺简单、设备不复杂，反应条件容易达到，反应也易控制；方法绿色环保，能耗小，易于实现工业化规模生产。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：