[发明专利]一种基于赤泥的重金属吸附剂的制备方法

说明书

一种基于赤泥的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：预处理，将赤泥烘干并使烘干后的赤泥水分含量在5%以下，然后将烘干后的赤泥先破碎，再研磨；酸处理，将预处理后的赤泥置于密闭容器中，并向密闭容器中加入浓度为2mol/L～12 mol/L的盐酸，再在2℃～105℃的条件下酸处理大于等于5min后，进行固液分离；改性，配制由CTAB、FeCl₃和尿素混合配制而成的改善性溶液，取改善溶液与赤泥盐酸浸渣放入高温高压反应器中搅拌均匀，反应一定时间后，将改性好的赤泥进行过滤、清洗、烘干和研磨过筛即可，对赤泥进行改性生成一种重金属离子吸附剂。该吸附剂可用于多种重金属离子的吸附，具有吸附量大、沉降速度快和吸附时间短等优点，可用于生态环境的修复和保护。

技术领域

本发明涉及无机材料领域，特别是一种基于赤泥的重金属吸附剂的制备方法。

背景技术

赤泥是工业生产氧化铝排出的具有污染性的废弃物，其矿物成分十分复杂，而且不符合天然土的矿物组合。一般每生产1吨氧化铝就会排放1.0～2.0吨的赤泥。由于大量的赤泥不能被有效的综合利用，很多制铝企业都采用直接堆放法，依靠大面积的堆场来堆放赤泥，占用了大量的土地，也对生态环境造成极其严重的污染。大量的赤泥的产生以及对人类的生活造成了多方面的直接和间接的影响。因此减少赤泥的排放和最大限度降低赤泥的危害，实现多方面、大量的赤泥的资源化、减害化处理和利用已经迫在眉睫。

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。

目前对重金属污染的处理方法多数为化学沉淀法、生化处理法、离子交换法和吸附法。吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物的一种方法，赤泥经过酸改性后其比表面积增大 5～15 倍，再对其进行温度和压力控制，通过对其进行特殊的改性，使其对废水中重金属的吸附有很好的效果，尤其对高浓度重金属有较好的吸附性能。

赤泥本身是强碱性，因此其综合利用已经成为一个世界性难题。成分也十分复杂，主要以钙、铁、铝、硅和钛等的氧化物和盐组成，还有一些其他的稀土金属氧化物等，其本身的利用价值非常大，成为赤泥再生利用的基础。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种基于赤泥的重金属吸附剂的制备方法，利用赤泥做吸附剂，来处理重金属的污染问题，可以达到“以废治废”的目的，不仅使赤泥得到了有效的利用，减少了赤泥的污染，同时还减小了重金属对生态环境的污染，使赤泥能够对企业创造一定的价值。

为解决上述技术问题，本发明采用如下方案：

一种基于赤泥的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）预处理，将赤泥烘干并使烘干后的赤泥水分含量在5%以下，然后将烘干后的赤泥先破碎，再研磨，最后过80目筛；

（2）酸处理，将预处理后的赤泥置于密闭容器中，并向密闭容器中加入浓度为2mol/L～12 mol/L的盐酸，再在2℃～105℃的条件下酸处理大于等于5min后，进行固液分离，收集赤泥滤渣；对赤泥滤渣水洗，将水洗后的赤泥滤渣进行烘干、破碎、过筛；

（3）改性，配制由CTAB、FeCl₃和尿素混合配制而成的改善性溶液，取改善溶液与赤泥盐酸浸渣放入高温高压反应器中搅拌均匀，反应一定时间后，将改性好的赤泥进行过滤、清洗、烘干和研磨过筛即可，即可得到重金属吸附剂。

优选地，步骤（2）中的过筛为40目及以上筛。

优选地，步骤（2）中所述赤泥与浓盐酸的体积比为1：10至1：2之间。