[发明专利]一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种污泥‑电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法，属于重金属吸附材料制备技术领域。首先将污泥、电解锰渣和碱溶液混合进行改性处理，得到改性的污泥‑电解锰渣，再将改性的污泥‑电解锰渣进行微波处理，得到微波活化的污泥‑电解锰渣，最后将微波活化的污泥‑电解锰渣和钛酸正丁酯溶液混合后浸泡处理，即可得到污泥‑电解锰渣基重金属离子吸附剂。本发明通过将污泥和电解锰渣混合，再经过改性处理、微波处理、浸泡处理，制得的污泥‑电解锰渣基重金属离子吸附剂，对金属阳离子具有明显的吸附作用，尤其是对Cr²⁺、Pb²⁺的吸附效果明显。

技术领域

本发明涉及重金属吸附材料制备技术领域，尤其涉及一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法。

背景技术

我国生产锰的主要方式是电解工艺，电解锰渣(EMR)是指电解金属锰在生产过程中，锰矿石与硫酸反应后，过滤形成的酸渣，每生产1t电解锰精矿就会产生约7～9t的EMR。随着锰矿石不断开采，富矿越来越少，矿石品位越来越低电解锰行业迅猛发展、巨大市场需求以及提取效率的局限，使得EMR堆积量越来越大。大量EMR露天堆集，不仅占用了大量土地，露天堆积EMR还会污染环境，同时形成的尾矿库还存在潜在安全隐患。因此，越来越多研究者将目光聚集在提高EMR的综合利用率上。然而电解锰渣的主要成分为二氧化硅、硫酸钙、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化锰等，成分复杂，pH呈酸性，难以有效利用。

国内外对重金属废水的处理主要采用沉淀、离子交换、反渗透、吸附等方法，其中吸附法操作方便、成本低，然而吸附法的关键是制备一种吸附性能优异的吸附剂。因此，利用电解锰渣制备一种重金属离子吸附剂具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法，以解决电解锰渣大量堆积，占用土地以及污染环境的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将污泥、电解锰渣和碱溶液混合进行改性处理，得到改性的污泥-电解锰渣；

(2)将改性的污泥-电解锰渣进行微波处理，得到微波活化的污泥-电解锰渣；

(3)将微波活化的污泥-电解锰渣和钛酸正丁酯溶液混合后浸泡处理，即可得到污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂。

作为优选，所述步骤(1)中，污泥、电解锰渣和碱溶液的质量体积比为40～60g：40～60g：80～100mL。

作为优选，所述步骤(1)中，碱溶液包含氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或几种，其中碱溶液的浓度为0.2～0.5mol/L。

作为优选，所述步骤(1)中，改性处理的温度为20～30℃，时间为2～4h。

作为优选，所述步骤(2)中，微波处理的功率为800～1200W，时间为20～30min。

作为优选，所述步骤(3)中，钛酸正丁酯溶液由钛酸正丁酯和乙醇配制而成，其中钛酸正丁酯溶液的浓度为0.1～0.3mol/L。

作为优选，所述步骤(3)中，微波活化的污泥-电解锰渣和钛酸正丁酯溶液的固液比为1～10g:100～200mL。

作为优选，所述步骤(3)中，浸泡处理的时间为10～20min。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过将污泥和电解锰渣混合，再经过改性处理、微波处理、浸泡处理，得到污泥-电解锰渣基重金属离子吸附剂，对金属阳离子具有明显的吸附作用，尤其是对Cr²⁺、Pb²⁺的吸附效果明显；