[发明专利]一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用。其步骤是：1)将矿物金云母进行改性预处理；2)将一定量脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性后的金云母表面；3)将镉抗性菌株接种到改性金云母上，制备成可高效处理矿山含镉废水的功能材料。该材料具有环境友好，使用方便，成本低廉，可高效处理矿山含镉废水等优点。

技术领域

本发明属于矿山废水处理技术领域，更具体涉及一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法以及应用，可应用于处理矿山含镉废水。

背景技术

镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，具有化学活性强、移动性大和毒性持久的特点，而且极易通过食物链的富集作用危及人类健康，对人体具有致病、致癌和致突变作用。有色金属矿山的开采和冶炼是环境镉污染的主要来源，含镉烟尘沉降和含镉废水经灌溉进入农田，造成土壤污染，重金属镉在土壤中很难消除，当其在土壤中累积到一定程度时，就会对土壤-植物系统产生危害，造成土壤质量下降、农作物产量和内在品质降低等问题，以及土壤中一些常见的昆虫数量发生变化，并随着食物链最终进入动植物体和人体，进而危及人类健康。因此，对镉的防控和污染治理迫在眉睫。

镉污染及其防治是一个世界性难题，含镉废水处理技术主要有物理、化学、电动法、生物法等。目前，国内外对镉污染治理的研究已有了一定的成效，但仍存在很多理论和实际上的问题，如物理法实施复杂，治理费用高，容易引起土壤肥力下降，化学法可能导致土壤中微量元素损失和土壤复合污染，电动法局限性大，生物法修复时间长、治理效果有待进一步提高。

本发明旨在通过将生态环保的天然矿物材料改性后进行阴离子表面活性剂负载，然后接种镉抗性细菌，制备成可高效处理矿山含镉废水的功能材料。可应用到矿山含隔废水的处理工程中，充分发挥材料物理化学吸附和微生物处理的效果，有效解决矿山含隔废水的处理难题。

发明内容

本发明的目的是针对矿山含隔废水的处理难题，是在于提供了一种可高效处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用，该材料环境友好，使用方便，成本低廉，效果明显。

本采用的金云母属于铝硅酸盐矿物，具有连续层状硅氧四面体构造。特殊的物化性质和结构，经改性后，通过物理化学吸附和离子交换吸附作用对镉具有很好的去除能力。同样改性条件下，本发明中金云母对镉的去除能力为沸石的2-3倍，为石英的3-5倍。

金云母具有独特的片状晶型结构，本发明中改性金云母密度为3.4～3.6g/cm，表观密度30～32g/100cm，比表面积达到120-130m/g，为吸附镉提供更多的吸附反应位点。为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种处理矿山含镉废水的改性功能材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将金云母原土颗粒酸浸、焙烧，制备出改性金云母；

2)将改性金云母加入到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液中加热，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠负载于改性金云母表面；

3)将抗镉菌株接种到步骤2)获得的负载了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的改性金云母上，制备成理矿山含镉废水的改性功能材料。

所述的制备方法，

步骤1)：将金云母原土颗粒纯化，用水浸泡，风干，浸入稀盐酸溶液中加热搅拌，水洗至中性，然后焙烧，制备出改性金云母。

所述的制备方法，

步骤1)：将金云母原土颗粒，优选粒径3-8mm纯化，用蒸馏水浸泡2-5小时，风干至恒重，浸入稀盐酸溶液中50-70℃加热2-5小时，水洗至中性，然后置于500-550℃条件下焙烧1-3小时，制备出改性金云母。

所述的制备方法，