本發(fā)明涉及一種水處理工藝,尤其是指一種處理鎳離子的工藝。
背景技術:
鎳常用于電鍍、電池生產(chǎn)、玻璃制造等工業(yè)上。這些工業(yè)往往產(chǎn)生大量含鎳廢水,會對環(huán)境造成嚴重污染。利用吸附劑來移除水中的鎳是常用的方法,常用的吸附劑為活性炭?;钚蕴康膬r格較高,不易普及?;ㄉ茄睾5貐^(qū)的重要傳統(tǒng)經(jīng)濟作物,2014年我國花生種植面積471萬公頃,花生總產(chǎn)量1700萬噸。但人們對花生殼的利用不夠重視,常常用作燃料或當作廢物拋棄,造成資源的浪費。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種廉價的吸附劑運用于移除水中的鎳,降低含鎳廢水的處理成本。
本發(fā)明提供的完整技術方案為:
一種處理鎳離子的工藝,包括以下步驟:(1)花生殼灰的制備,先將花生殼水洗,以去除粘附在表面的泥土及可溶于水的雜質,將花生殼放于105 ℃的烘箱內(nèi),干燥24小時,接著利用球磨機研磨后,將研磨完的花生殼過篩,取目數(shù)30~120的花生殼粉末,再以高溫的方式來制備花生殼灰,將高溫爐電源打開,設定所需的溫度,并通入20 mL/s的空氣,當高溫爐的溫度達到所需的溫度并穩(wěn)定后,把裝有花生殼的氧化鋁船形坩堝放入爐中,開始計時,三十分鐘后,將坩堝從高溫爐中取出,在通有氮氣的冷卻管中冷卻至室溫,然后儲存于密閉的褐色瓶中備用; (2)鎳的吸附,在50mL的含鎳廢水中,加入花生灰殼使其最終濃度達到3g/L,通過加酸調節(jié)廢水的pH至6.2,設置震蕩速率為180轉/min,吸附140分鐘。
在本發(fā)明中,花生殼灰經(jīng)煅燒后,表面攜帶有大量的-SiOH基團,可以與Ni2+發(fā)生Ni2+ +2(-SiOH)<==>Ni(-SiO)2+2H+(a)的可逆反應,通過調節(jié)適當?shù)膒H的條件,可以吸附廢水中的鎳離子。另一方面,煅燒后的花生殼灰表面產(chǎn)生了不規(guī)則的多孔性顆粒,這些多孔性顆粒大大增加了花生殼灰的比表面積,使其單位體積上的吸附位點數(shù)量增多,吸附量增加。值得指出的是反應(a)為可逆反應,當pH值為酸性時,反應平衡向左移動,鎳離子便脫附。因此,花生殼灰吸附鎳離子后,經(jīng)過濾,加酸脫附后便能重新使用,鎳離子也能得到富集回收。
本發(fā)明技術方案帶來的有益效果為:
本發(fā)明一方面以價格低廉,產(chǎn)量豐富的花生殼作為吸附劑應用于含鎳廢水的處理中,降低了處理成本。另一方面提高花生殼的利用價值,使之變廢為寶。經(jīng)濟效益顯著。
具體實施方式
(1)花生殼灰的制備
先將花生殼水洗,以去除粘附在表面的泥土及可溶于水的雜質,將花生殼放于105 ℃的烘箱內(nèi),干燥24小時。接著利用球磨機研磨后,將研磨完的花生殼過篩,取目數(shù)30~120的花生殼粉末,再以高溫的方式來制備花生殼灰,將高溫爐電源打開,設定所需的溫度,并通入20 mL/s的空氣。當高溫爐的溫度達到所需的溫度并穩(wěn)定后,把裝有花生殼的氧化鋁船形坩堝放入爐中,開始計時。三十分鐘后,將坩堝從高溫爐中取出,在通有氮氣的冷卻管中冷卻至室溫,然后儲存于密閉的褐色瓶中備用。
(2)鎳的吸附
在50mL的含鎳廢水中,加入花生灰殼使其最終濃度達到3g/L,通過加酸調節(jié)廢水的pH至6.2(促進反應Ni2+ +2(-SiOH)<==>Ni(-SiO)2+2H+向右邊進行,提高吸收速率),設置震蕩速率為180轉/min(克服Ni2+傳質阻力,提高花生殼灰對鎳離子的吸附速率),吸附140分鐘。