[发明专利]一种磁性粉煤灰吸附剂、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种磁性粉煤灰吸附剂及其制备方法，包括取粉煤灰、三价铁盐、铝盐和二价铁盐搅拌均匀；加入碱液；依次焙烧、研磨得到第一改性产物；向无水乙醇中加入第一改性产物和3,4‑二羟基苯甲醛，搅拌升温反应，将三聚氰胺溶液滴加至反应体系内反应，反应结束后依次清洗、抽滤、干燥、研磨得到第二改性产物；向水中添加第二改性产物和无水柠檬酸，加热搅拌反应，反应结束后，依次清洗、抽滤、干燥、研磨，即得。本发明磁性粉煤灰吸附剂对重金属离子Pbsupgt;2+/supgt;、Cdsupgt;2+/supgt;、AsOsubgt;3/subgt;supgt;3‑/supgt;均具有较强的去除率，其中Pbsupgt;2+/supgt;的去除率最大能达到99.79％，Cdsupgt;2+/supgt;的去除率最大能达到83.34％，AsOsubgt;3/subgt;supgt;3‑/supgt;的去除率最大能达到91.42％。

技术领域

本发明涉及重金属废水处理技术领域，特别是涉及一种磁性粉煤灰吸附剂、制备方法及应用。

背景技术

有色金属矿采选业、冶炼和压延加工业以及金属制品业是我国重金属排放量位居前3位的行业。随着有色金属产量的增加，大量重金属污染废水排放到环境中。经过统计，2020年，我国十种有色金属产量同比增长5.49％，废水中总重金属(Pb、Hg、Cd、Cr、As)排放量为73.129t，其中，Pb、Cd、As排放量占比56.18％。因此，对废水中的Pb、Cd、 As进行治理是必要的。

重金属阴离子如AsO₄^3-、AsO₃^3-、CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-和重金属阳离子有相反的Zeta电位和pH依赖性，再加上不同重金属离子有着不同的化合价和离子半径，因此多金属废水系统中阴阳离子的同时去除是一个难点。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种磁性粉煤灰吸附剂、制备方法及应用，以解决现有技术中存在的难以实现多金属废水系统中重金属阴和重金属阳离子的同时去除的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种磁性粉煤灰吸附剂的制备方法，包括：

取粉煤灰、三价铁盐、铝盐和二价铁盐，加入水中混合搅拌均匀，得到浆料；

向所述浆料内加入碱液，使浆料pH≥10，静置陈化，之后依次清洗、抽滤、干燥，得到中间产物；

将所述中间产物依次焙烧、研磨，得到第一改性产物；

向无水乙醇中加入所述第一改性产物和3,4-二羟基苯甲醛，搅拌升温反应，反应结束后，将三聚氰胺溶液滴加至反应体系内反应，反应结束后依次清洗、抽滤、干燥、研磨得到第二改性产物；

向水中添加所述第二改性产物和无水柠檬酸，加热搅拌反应，反应结束后，依次清洗、抽滤、干燥、研磨，即得。

在一个实施方式中，所述取粉煤灰、三价铁盐、铝盐和二价铁盐，加入水中混合搅拌均匀，得到浆料的步骤中：

每3～5kg粉煤灰混合有20mol三价铁盐、5mol铝盐和11mol二价铁盐；

所述混合搅拌均匀具体为在封闭环境下进行超声搅拌，搅拌温度为 40～60℃，搅拌速率为1000～2000r/min。

在一个实施方式中，所述向所述浆料内加入碱液，使浆料pH≥10，反应，静置陈化，之后依次清洗、抽滤、干燥，得到中间产物的步骤中：

所述碱液为氢氧化钠溶液或氨水，所述反应的时间为1～3h，所述静置陈化的时间为3～12h。

在一个实施方式中，所述将所述中间产物依次焙烧、研磨，得到第一改性产物的步骤中：