[发明专利]一种膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂的制备方法，包括以下制备步骤：将二巯基丙磺酸钠与硫酸铁混匀得硫铁混剂，再将硫铁混剂与膨胀珍珠岩混匀后进行机械研磨，得活化膨胀珍珠岩混硫铁剂；然后将活化膨胀珍珠岩混硫铁剂加入氢氧化钠溶液中，密封搅拌，得膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂浆体；最后将浆体固液分离，烘干，研磨，过筛得膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂。本发明制备的绿锈吸附剂可在较宽的pH2～12范围内实现对污水中多种重金属离子的同步高效去除，去除率均大于97％。

技术领域

本发明涉及处理重金属废水的绿锈吸附剂的制备方法，尤其涉及一种膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂的制备方法。

背景技术

铁在地球中的丰度仅此于铝，在所有元素中排第四。铁通常以铁氧体的形式存在。目前地球上具有16种不同晶体结构的铁氧体，根据化学成分和铁的化学价态可分为三类：第一类是仅含有三价铁的铁氧体，例如水铁矿，针铁矿，赤铁矿，纤铁矿等；第二类是仅含有二价铁的铁氧体，例如氧化亚铁、氢氧化亚铁；第三类是同时含有二价铁和三价铁的铁氧体，例如磁铁矿和绿锈。

绿锈通常呈现深蓝色，具有双层氢氧化物结构。绿锈可通过共沉淀、局部氧化、电化学氧化、羟基三价铁氧化物还原及微生物氧化还原等方法制备。总体而言，相比于其它方法，共沉淀法因具有操作简单、制备产品纯度高、制备周期短等特点在合成绿锈方面应用最为广泛。绿锈为亚稳态的中间产物，绿锈的层间结构、稳定性以及某些物化特性还受到内掺阴离子的影响。目前最常见的绿锈包括羟基硫酸根掺绿锈、羟基碳酸根掺绿锈、羟基氯掺绿锈等，然而这些种类的绿锈稳定性相对较差。在环境修复领域，绿锈通过吸附或键合重金属离子，将其转变为沉淀除去，因此绿锈通常被作为吸附剂用于含有重金属污染物废水的净化。现有的绿锈对水环境中pH变化较为敏感，其pH适用范围较窄，例如在强碱性环境(pH10)绿锈会迅速转化为四氧化三铁和氢氧化亚铁，或在酸性环境下(pH5)部分绿锈直接被溶解转化为针铁矿。绿锈这种pH敏感性会降低绿锈自身对重金属吸附性能，不利于其在不同pH污染水环境下推广应用。目前绿锈还存在吸附容量较小，不能同时高效去除水体中多种重金属的问题。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂的制备方法，制备得到的绿锈吸附剂可在较宽pH范围内实现对重金属污染物废水的净化处理，且吸附容量高、稳定性好。

技术方案：本发明所述的一种膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂的制备方法，包括以下制备步骤：将二巯基丙磺酸钠与硫酸铁混匀得硫铁混剂，再将硫铁混剂与膨胀珍珠岩混匀后进行机械研磨，得活化膨胀珍珠岩混硫铁剂；然后将活化膨胀珍珠岩混硫铁剂加入氢氧化钠溶液中，密封搅拌，得膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂浆体；最后将浆体固液分离，烘干，研磨，过筛得膨胀珍珠岩载硫修饰绿锈吸附剂。

其中，所述二巯基丙磺酸钠与硫酸铁的摩尔比为3～7.5:10，进一步优选为3～6:10。

所述膨胀珍珠岩与硫铁混剂的质量比为3～7.5:6，进一步优选为3～6:6。

所述氢氧化钠溶液的浓度为4～12mol/L，进一步优选为4～10mol/L。

所述活化膨胀珍珠岩混硫铁剂与氢氧化钠溶液的固液比为1:2～3。

所述机械研磨的转速为120～360rpm，研磨时间为6～12h。

所述密封搅拌的条件为60～180rpm下搅拌5～15min。