一種利用礦物治理含六價(jià)鉻的廢水中固液分離的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體設(shè)及一種利用礦物治理含六價(jià)銘的廢水中 固液分離的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中明確提出銘、鉛、儒、隸和神的污染物需要優(yōu)先治理，而 對(duì)六價(jià)銘的治理是我國(guó)重金屬污染物治理的重中之重。本發(fā)明的【背景技術(shù)】由魯安懷教授在 國(guó)家自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目資助下獲得的，魯安懷教授一直致力于利用天然礦物處理環(huán) 境污染物新方法的研究工作，旨在發(fā)掘無(wú)機(jī)界礦物天然自凈化作用。他作為國(guó)家973項(xiàng)目首 席科學(xué)家，取得一系列環(huán)保新技術(shù)，運(yùn)是繼物理法和化學(xué)法尤其生物法之后的第四類污染 治理方法一礦物法，受到國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注，其中就包含一步法處理含銘廢水新技術(shù)。在利 用天然礦物還原銘廢水中的&(VI)的同時(shí)，在不加堿的條件下還能直接形成含膠 體沉淀物，實(shí)現(xiàn)還原作用與沉淀作用相伴進(jìn)行的一步法處理。對(duì)從金屬礦山采集的含該礦 物礦石，大多為有色金屬礦山的副產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)破碎、分選、粉碎、篩分獲得天然礦物樣品。將 經(jīng)過(guò)特殊方法活化后的礦物，投入含Cr(VI)廢水的反應(yīng)池中進(jìn)行還原或沉淀反應(yīng)。使用含 廢水濃度1-SOOmg^，廢水抑值1-10，攬拌反應(yīng)10分鐘一2小時(shí)。1噸樣品能處理10〇111肖八濃 度含銘廢水1000噸。礦物用量過(guò)量時(shí)有利于還原反應(yīng)時(shí)間的縮短。處理后的礦物在不必活 化再生的情況下可循環(huán)重復(fù)使用。據(jù)此提出利用礦山尾砂廢石堆等廢棄物中天然鐵的硫化 物凈化含銘廢水的新技術(shù)。在不加堿的情況下還原廢水中的Cr(VI),且同時(shí)形成Cr(III)膠 體沉淀物，工藝流程簡(jiǎn)單，在大型實(shí)地操作時(shí)對(duì)反應(yīng)儀器的精度要求也不高，處理后的礦物 材料可W循環(huán)使用，該技術(shù)中反應(yīng)體系不存在二次污染，雖具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和環(huán)境效 益，但是反應(yīng)完成后對(duì)沉淀物的回收處理目前只能運(yùn)用物理方法，致使回收效果不能達(dá)到 最大化的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在了解沉淀物種類的基礎(chǔ)上，根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)，需要繼續(xù)深入研 究出更具經(jīng)濟(jì)效益的化學(xué)試劑對(duì)沉淀物進(jìn)行分離回收處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] (一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是如何提高對(duì)含六價(jià)銘廢水的處理效率，不出現(xiàn)二次 污染，并降低成本，而提供一種利用礦物治理含六價(jià)銘的廢水中固液分離的方法。
[000引（二)技術(shù)方案
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用礦物治理含六價(jià)銘的廢水中固液 分離的方法(所用原料均市購(gòu)獲得），該方法包括W下步驟：
[0007] 步驟一：制備礦粉:選取黃鐵礦或磁黃鐵礦，將其粉碎，過(guò)100-300目篩，得到黃鐵 礦或磁黃鐵礦礦石粉末，備用；
[000引步驟二：制備改良劑:依次將烷基聚酸、丙締酸類單體、阻聚劑、催化劑、攜水劑加 入到反應(yīng)蓋中，加熱升溫到ll0-13(TC，恒溫反應(yīng)3-4h，在回流狀態(tài)下進(jìn)行醋化反應(yīng)得到衣 康酸聚乙二醇醋大單體，然后蒸饋回收溶劑;在醋化產(chǎn)物中加水降溫，加入馬來(lái)酸酢與聚乙 二醇單甲酸，再加入甲基丙締酸醋共聚成單體混合溶液;在一定的時(shí)間內(nèi)往聚合蓋中滴加 單體混合溶液，同時(shí)滴加引發(fā)劑溶液，保溫4~化，自然冷卻到40°C W下，加入重量濃度5% 的氨氧化鋼水溶液調(diào)節(jié)抑=6~9,即得到濃度為35-45%的改良劑聚簇酸溶液；
[0009] 步驟S:制備改良礦粉:按照重量比改良劑:礦粉=0.8~1 %將改良劑聚簇酸溶液 加入到黃鐵礦或磁黃鐵礦礦石粉末中，攬拌均勻，得到改良的黃鐵礦或磁黃鐵礦礦石粉末；
[0010] 步驟四：處理廢水:按照重量體積比4-20g/l將步驟S得到的改良的黃鐵礦或磁黃 鐵礦礦石粉末加入含六價(jià)銘的廢水中，所述含六價(jià)銘廢水中的化6+濃度為l-500mg/l，其抑 值為1-10，充分?jǐn)埌瑁磻?yīng)時(shí)間10分鐘-2小時(shí)，反應(yīng)形成Cr2S3和Cr3S4硫化物沉淀物，靜置 1-3小時(shí)，回收沉淀物，得到達(dá)到或低于規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)的處理廢水。
[0011] 優(yōu)選地，在步驟一中，所述的黃鐵礦的主要成分為FeS2;所述的磁黃鐵礦的主要成 分為I^(I-X)SiX = O ~0.17。
[0012] 優(yōu)選地，在步驟二中，所述的烷基聚酸為烷基酪聚氧乙締酸類。
[0013] 優(yōu)選地，在步驟二中，所述的丙締酸類單體為異下締酸。
[0014] 優(yōu)選地，在步驟二中，所述的阻聚劑為衣康酸。
[0015] 優(yōu)選地，在步驟二中，所述的催化劑為濃硫酸。
[0016] 優(yōu)選地，在步驟二中，所述的攜水劑為二甲苯。
[0017] 優(yōu)選地，在步驟二中，所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸錠。
[0018] 優(yōu)選地，在步驟四中，當(dāng)含六價(jià)銘廢水中的Cr6+濃度為1-lOOmg/l時(shí)，所述改良的 黃鐵礦或磁黃鐵礦礦石粉末加入量為4-20g/l;當(dāng)含六價(jià)銘廢水中的Cr6+濃度為大于100-300mg/l時(shí)，所述改良的黃鐵礦或磁黃鐵礦礦石粉末加入量為大于20-40g/l;當(dāng)含六價(jià)銘廢 水中的Cr6+濃度為大于300-500mg/l時(shí)，所述改良的黃鐵礦或磁黃鐵礦礦石粉末加入量為 大于40-60g/l。
[0019] (立巧益效果
[0020] 本發(fā)明的方法處理設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，效果好，改良劑與礦物材料共同作用，使含 六價(jià)銘廢水處理效果提高70% W上，且不出現(xiàn)二次污染，同時(shí)降低了礦物的用量，用量減少 40% W上，并縮短了治理時(shí)間。在被銘鹽企業(yè)W及電鍛企業(yè)中含六價(jià)銘廢水污染的環(huán)境污 染的治理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實(shí)施例用于說(shuō)明本 發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0022] 鐵的硫化物中存在可氧化的表面基，導(dǎo)致溶液與礦物表面之間產(chǎn)生氧化還原電位 差，從而為還原吸附作用提供了驅(qū)動(dòng)力，極有利于有毒有害的六價(jià)銘被還原成有害程度大 大降低的=價(jià)銘?？蒞認(rèn)為鐵的硫化物對(duì)銘的吸附作用過(guò)程實(shí)為化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，是發(fā)揮了 鐵的硫化物的化學(xué)活性作用的體現(xiàn)。處理含六價(jià)銘廢水的結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)介質(zhì)pH值較寬 的范圍內(nèi)，均有較好的處理效果，且重復(fù)處理程度較高，具有循環(huán)使用的特性，直止試樣反 應(yīng)殆盡，此可有效避免硫化物的過(guò)剩及由此帶來(lái)的二次污染問(wèn)題。主要原因在于鐵的硫化 物中存在可氧化的表面基Fe2+、S2-與S22-，導(dǎo)致溶液與礦物表面之間產(chǎn)生氧化還原電位 差，從而為還原吸附作用提供了驅(qū)動(dòng)力，極有利于有毒有害的Cr6+被還原成有害程度大大 降低的Cr3+或Cr2+。據(jù)此可W認(rèn)為鐵的硫化物對(duì)六價(jià)銘的吸附作用過(guò)程實(shí)為還原反應(yīng)過(guò) 程，是發(fā)揮了鐵的硫化物化學(xué)活性作用的表現(xiàn)。
[0023] 下面用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明：
[0024] 實(shí)施例1:<