專利名稱：一種脫出粘土重金屬鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫出粘土中重金屬鉛的方法，具體可應(yīng)用蒙脫石、蒙皂石粘土中鉛的脫出。
背景技術(shù)：
以蒙脫石、蒙皂石為主要成分的粘土礦被廣泛應(yīng)用于建材、冶金化工、石油、農(nóng)業(yè)、 環(huán)保、輕工等行業(yè)。隨著對(duì)其研究的深入，高附加值產(chǎn)品如醫(yī)藥及藥用輔料和化妝品級(jí)別上的應(yīng)用也在不斷得以拓展。蒙脫石、蒙皂石本身是一種天然無毒害且性能優(yōu)良的醫(yī)用材料和化妝品配料，但由于該礦形成條件以及加工等因素，某些礦重金屬鉛的含量超過了藥典和日化對(duì)重金屬的規(guī)定，從而限制了蒙脫石、蒙皂石在醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域廣泛而大量的應(yīng)用，因此高端產(chǎn)品蒙脫石、蒙皂石中鉛的脫出變得意義重大。以蒙脫石、蒙皂石為主要成分的膨潤土作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的吸附劑在環(huán)境治理中得到越來越廣泛的利用。它能有效去除水中有害重金屬離子，在土壤中對(duì)阻礙、固定輻射離子的遷移也起到了很好效果。然而作為一種資源，膨潤土本身也是有限的，如何回收循環(huán)使用膨潤土而不是單純的將水廢變成固廢與需找治理環(huán)境方法一樣的重要，膨潤土的回收利用關(guān)鍵在于重金屬的脫出。由于蒙脫石、蒙皂石具有優(yōu)異的吸附性和陽離子交換能力，對(duì)于親和性較強(qiáng)的鉛而言，它的去除一直是比較棘手的問題。經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研，目前對(duì)蒙脫石等粘土中的鉛的脫出方法較少。王道容采用強(qiáng)氧化性酸通過溶出法脫出硅酸鋁鎂中重金屬鉛、砷、汞，雖然達(dá)到了去除重金屬的目的，但同時(shí)對(duì)粘土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的破壞性尤其是在較高的溫度下反應(yīng)。經(jīng)酸處理的蒙脫石、蒙皂石等硅酸鋁鎂礦出現(xiàn)部分脫羥基情況，致使吸水性、膨脹性嚴(yán)重的降低，這對(duì)于吸水量、膨脹性要求較高的化妝品用原料，無疑大打折扣。基于以上情況，本文采用高濃度鈉鹽強(qiáng)行置換法將蒙脫石、蒙皂石等粘土礦中重金屬鉛置換出來，在有效脫出粘土中重金屬鉛的同時(shí)，通過鈉化還進(jìn)一步提高粘土理化性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種脫出粘土重金屬鉛的方法，該方法采用高濃度鈉鹽與粘土蒙脫石或蒙皂石充分混合后，將其吸附于層間的鉛離子強(qiáng)行置換出來達(dá)到去除的目的，在有效脫出粘土蒙脫石或蒙皂石中重金屬鉛的同時(shí)，通過鈉化還進(jìn)一步提高粘土理化性能。該方法簡單，易操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所述的一種脫出粘土中重金屬鉛的方法，按下列步驟進(jìn)行a、將粘土蒙脫石或蒙皂石粉碎，過篩50-400目后，加入到濃度為5_25%的氯化鈉溶液中，浸泡0. 5-4h，攪拌30-120min，靜置2_Mh，按照常規(guī)方法進(jìn)行分離，得到上清液和固體；b、將步驟a中的固體再用自來水或蒸餾水洗滌3次，烘干，得到脫鉛粘土，脫鉛后蒙脫石或蒙皂石可繼續(xù)用于溶液中鉛的吸附；C、將步驟a中的上清液加入硫化鈉或氫氧化鈉溶液，進(jìn)行鉛回收，再將回收鉛后的溶液作為鉛脫出液循環(huán)使用。步驟a粉碎過篩為100-200目。步驟a氯化鈉溶液的濃度為10-15%。步驟a浸泡時(shí)間為l_2h，攪拌時(shí)間為60-90min，靜置時(shí)間為2_4h。本發(fā)明所述一種脫出粘土重金屬鉛的方法，其特點(diǎn)為脫附劑來源廣泛，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，用于工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)會(huì)大大降低生產(chǎn)成本；綠色環(huán)保，該方法處理后不產(chǎn)生二次污染，脫附液經(jīng)加入硫化鈉或氫氧化鈉沉淀分離鉛后可重復(fù)實(shí)用，達(dá)到節(jié)能減排、回收重金屬的目的；該方法在脫出粘土中鉛的同時(shí)對(duì)粘土進(jìn)行了鈉化處理，提高了粘土相關(guān)理化性能，作為吸附用粘土，起到再生循環(huán)使用的作用；
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1a、稱取鉛含量為67.816mg/g的蒙脫石5g，粉碎，過篩50目后，加入到45ml質(zhì)量濃度為5%氯化鈉溶液中，浸泡時(shí)間0.證，攪拌時(shí)間90min，靜置時(shí)間2h，按照常規(guī)方法進(jìn)行分離，得到上清液和固體；b、將步驟a中的固體再用自來水洗滌3次，烘干，得到脫鉛率為75%蒙脫石，脫鉛后蒙脫石可繼續(xù)用于溶液中鉛的吸附；C、將步驟a中的上清液加入氫氧化鈉溶液，進(jìn)行鉛回收，再將回收鉛后的溶液作為鉛脫出液循環(huán)使用。實(shí)施例2a、稱取鉛含量為7. 136mg/g蒙皂石5g粉碎，過篩100目后，加入到45ml質(zhì)量濃度為15%化鈉溶液氯中，浸泡時(shí)間2h，攪拌時(shí)間30min，靜置時(shí)間10h，按照常規(guī)方法進(jìn)行分離，得到上清液和固體；b、將步驟a中的固體再用蒸餾水洗滌3次，烘干，得到脫鉛率為80%蒙皂石，脫鉛后蒙皂石可繼續(xù)用于溶液中鉛的吸附；C、將步驟a中的上清液加入硫化鈉溶液，進(jìn)行鉛回收，再將回收鉛后的溶液作為鉛脫出液循環(huán)使用。實(shí)施例3a、稱取鉛含量分別為67. 816mg/g和6. 254mg/g的蒙脫石各5g粉碎，過篩200目后，加入到45ml質(zhì)量濃度為10%氯化鈉溶液中，浸泡時(shí)間1.證，攪拌時(shí)間75min，靜置時(shí)間 15h，按照常規(guī)方法進(jìn)行分離，得到上清液和固體；b、將步驟a中的固體再用自來水洗滌3次，烘干，得到脫鉛率分別為73%和 82%%的蒙脫石，脫鉛后蒙脫石可繼續(xù)用于溶液中鉛的吸附；C、將步驟a中的上清液加入氫氧化鈉溶液，進(jìn)行鉛回收，再將回收鉛后的溶液作為鉛脫出液循環(huán)使用。實(shí)施例4
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a、稱取鉛含量分別為71. 845mg/g和7. 136mg/g的蒙皂各5g，過篩400目后，加入到45ml質(zhì)量濃度為25%氯化鈉溶液中，浸泡時(shí)間4h，攪拌時(shí)間120min，靜置時(shí)間Mh，按照常規(guī)方法進(jìn)行分離，得到上清液和固體；b、將步驟a中的固體再用自來水洗滌3次，烘干，得到脫鉛率分別為79%和 85%%的蒙皂石，脫鉛后蒙皂石可繼續(xù)用于溶液中鉛的吸附；C、將步驟a中的上清液加入硫化鈉溶液，進(jìn)行鉛回收，再將回收鉛后的溶液作為鉛脫出液循環(huán)使用。采用本發(fā)明所述的方法將蒙脫石或蒙皂石中的鉛脫出率可達(dá)到73% _85%，再將脫鉛后的蒙脫石或蒙皂石采用同樣方法進(jìn)行二次脫附，鉛的脫附率均在95%以上。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種脫出粘土中重金屬鉛的方法。該方法采用氯化鈉為脫除劑，在其濃度較高的情況下與粘土蒙脫石或蒙皂石充分混合后，將粘土蒙脫石或蒙皂石吸附于層間的鉛離子強(qiáng)行置換出來達(dá)到去除的目的，同時(shí)回收重金屬鉛，通過鈉化還進(jìn)一步提高粘土理化性能，使吸附用粘土得以再生。該方法可行度高，操作簡單，成本低廉，綠色環(huán)保不產(chǎn)生二次污染，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
全文摘要
1、一種脫出粘土中重金屬鉛的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行a、將粘土蒙脫石或蒙皂石粉碎，過篩50-400目后，加入到濃度為5-25％氯化鈉溶液中，浸泡0.5-4h，攪拌30-120min，靜置2-24h，按照常規(guī)方法進(jìn)行分離，得到上清液和固體；b、將步驟a中的固體再用自來水或蒸餾水洗滌3次，烘干，得到脫鉛粘土，脫鉛后蒙脫石或蒙皂石可繼續(xù)用于溶液中鉛的吸附；c、將步驟a中的上清液加入硫化鈉或氫氧化鈉溶液，進(jìn)行鉛回收，再將回收鉛后的溶液作為鉛脫出液循環(huán)使用。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a粉碎過篩為100-200目。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟a氯化鈉溶液的濃度為10-15％。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟a浸泡時(shí)間為1-2h，攪拌時(shí)間為60-90min，靜置時(shí)間為2-4h。
文檔編號(hào)C01B33/40GK102442676SQ201110287829
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者王娟芳, 王曉軍, 黎艷 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所