專利名稱：一種去除水中碘酸根的復合吸附材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除水中碘酸根的復合吸附材料及其制備方法，具體涉及利用石灰石和氧化鋁制得過濾吸附材料處理經(jīng)傳統(tǒng)物化法預處理后的含碘酸根污水的方法，屬于環(huán)境保護中污水凈化處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
含碘酸根廢水主要來自工業(yè)廢水，水中的碘酸根、亞氯酸根和溴酸根是重要的消毒副產(chǎn)物，碘酸根具有較強的氧化性，對眼、粘膜、皮膚和上呼吸道有刺激性；碘酸根具有助燃作用，與易燃物硫、磷、有機物、還原劑接觸，能發(fā)生化學反應，甚至燃燒，具有刺激性。工 業(yè)上制備碘酸鹽的主要方法有利用碘單質(zhì)在堿性水溶液中可以發(fā)生歧化反應的特點，可以制取碘酸鹽；利用溶解度差異較大，將碘化物和碘酸鹽分離，得到碘酸鹽，酸化后得碘酸；利用氧化法可得到溴酸鹽和碘酸鹽，如在堿性溶液中用Cl2氧化Br_或L_得到溴酸鹽和碘酸鹽；也可用強氧化性的硝酸或單質(zhì)氯氧化碘單質(zhì)，制備碘酸鹽。HIO3可以以固體形式存在。是最穩(wěn)定的鹵酸，受熱時分解。目前，工程上普遍使用氧化還原法或酸堿中和法處理含碘酸根廢水。氧化還原法是通過向廢水中加入含氧化性或者還原性物質(zhì)與廢水中的碘酸根反應，從而達到去除氯酸根的目的；酸堿中和法是通過向含碘酸根的溶液中加入堿性物質(zhì)或者含羥基的有機物，與碘酸根結(jié)合，從而達到去除的效果。近年來，人們進一步研究改進傳統(tǒng)酸堿中和或氧化還原法的同時，逐漸轉(zhuǎn)向生物法，生物法具有高效、節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)點，成為從廢水中脫除碘酸根等酸根離子和回收酸根離子，并將逐漸替代常處理方法。生物吸附技術(shù)以其具有吸附容量大、選擇性強、效率高、消耗少，能有效處理含低濃度碘酸根廢水等諸多優(yōu)點吸引了眾多研究人員的目光。本發(fā)明為獲得一種價格低廉、吸附能力強的非活體生物吸附劑，提供了一種利用石灰石和氧化鋁通過混合、煅燒等處理制得無機過濾吸附材料，實現(xiàn)了部分常見低廉材料的綜合利用，保護了環(huán)境，拓寬了污水凈化生物處理過程吸附劑的選擇范圍，實現(xiàn)了廢棄物的資源化，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用鈣鋁吸附材料深度處理含碘酸根廢水的方法。本發(fā)明具有吸附效率高，操作簡單方便，成本低，出水穩(wěn)定達到國家《污水綜合排放標準》，處理過程無二次污染等特點，充分利用了生產(chǎn)廢棄物，實現(xiàn)了以廢治廢的效果。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
(1)以石灰石為原料，在900°c 1000°c高溫下煅燒制得氧化鈣，將氧化鈣和氧化鋁研磨成粉末；
(2)將氧化鈣和氧化鋁按摩爾質(zhì)量比為3 2比例混合，充分混合后，用機器將其壓塊狀；
(3)將塊狀固體在1500°C 1800°C的溫度下燒結(jié)15h 20h，然后將產(chǎn)物研磨成小顆
粒; (4)將小顆粒放入質(zhì)量濃度為30% 40%硝酸鈣溶液中，用攪拌機攪拌40h 50h，使其充分反應；
(5)然后將固體顆粒過濾，用去離子水洗滌至中性，在溫度為100°C 110°C下烘干，制得鈣鋁吸附材料。本發(fā)明鈣鋁吸附材料，具有巨大的比表面積，豐富的孔隙，且該吸附材料對碘酸根離子有很強的吸附性，易與碘酸根形成絡合物吸附在固體表面，使溶液中的酸根離子容易被吸附。本發(fā)明的吸附原理為
鈣、鋁易與碘酸根形成絡合物，本發(fā)明利用吸附材料與溴酸根離子會形成絡合物，從而達到去除污水中溴酸根的目的。其具體方法為
將鈣鋁吸附材料填充于傳統(tǒng)常用的過濾裝置的填料柱中作過濾吸附材料；將含碘酸根的廢水通過過濾裝置，通過過濾的方法去除水中的碘酸根；含碘酸根的吸附材料可以回收碘酸根和部分吸附材料。使用本發(fā)明的有益效果
(1)本發(fā)明所選原料石灰石與氧化鋁均屬低廉材料，石灰石可以用普通石頭替代，經(jīng)提純后仍能達到處理要求，成本低；
(2)本發(fā)明處理污水方法簡單、效率高、經(jīng)處理后的污水碘酸根離子含量小，不會引起水體污染，且碘酸根與金屬材料可以回收利用；
(3)本發(fā)明處理污水吸附效果好、效率高，處理后污水穩(wěn)定達到國家《污水綜合排放標準》，處理過程無二次污染。
具體實施例方式本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
(1)以石灰石為原料，在900°c 1000°c高溫下煅燒制得氧化鈣，將氧化鈣和氧化鋁研磨成粉末；
(2)將氧化鈣和氧化鋁按摩爾質(zhì)量比為3 2的比例混合，充分混合后，用機器將其壓塊狀；
(3)將塊狀固體在1500°C 1800°C的溫度下燒結(jié)15h 20h，然后將產(chǎn)物研磨成小顆
粒;
(4)將小顆粒放入質(zhì)量濃度為30% 40%硝酸鈣溶液中，用攪拌機攪拌40h 50h，使其充分反應；
(5)然后將固體顆粒過濾，用去離子水洗滌至中性，在溫度為100°C 110°C下烘干，制得鈣鋁吸附材料。以下用3個實施例再詳細說明本發(fā)明。實例I以石灰石為原料，在900°C 1000°C高溫下煅燒制得氧化鈣，將氧化鈣和氧化鋁研磨成粉末；將氧化鈣和氧化鋁按摩爾質(zhì)量比為2 I的比例混合，充分混合后，用機器將其壓塊狀；將塊狀固體在1600°C的溫度下燒結(jié)15h，然后降產(chǎn)物研磨成小顆粒；將小顆粒放入質(zhì)量濃度為30%硝酸鈣溶液中，用攪拌機攪拌40h，使其充分反應；然后將固體顆粒過濾，用去離子水洗滌至中性，在溫度為100°C 110°C烘干，制得鈣鋁吸附材料，將該層狀化合物填充于傳統(tǒng)常用的過濾裝置的填料柱中作過濾吸附材料。將體積為500mL濃度為250mg/L含碘酸根廢水通過過濾裝置，處理后水中碘酸根的含量低于O. 05mg/L。實例2
以石灰石為原料，在900°C 1000°C高溫下煅燒制得氧化鈣，將氧化鈣和氧化鋁研磨成粉末；將氧化鈣和氧化鋁按摩爾質(zhì)量比為3 I的比例混合，充分混合后，用機器將其 壓塊狀；將塊狀固體在1700°C的溫度下燒結(jié)18h，然后降產(chǎn)物研磨成小顆粒；將小顆粒放入質(zhì)量濃度為35%硝酸鈣溶液中，用攪拌機攪拌45h，使其充分反應；然后將固體顆粒過濾，用去離子水洗滌至中性，在溫度為100°C 110°C下烘干，制得鈣鋁吸附材料，將該層狀化合物填充于傳統(tǒng)常用的過濾裝置的填料柱中作過濾吸附材料。將體積為500mL濃度為350mg/L含碘酸根廢水通過過濾裝置，處理后水中碘酸根的含量低于O. 05mg/L。實例3
以石灰石為原料，在900°C 1000°C高溫下煅燒制得氧化鈣，將氧化鈣和氧化鋁研磨成粉末；將氧化鈣和氧化鋁按摩爾質(zhì)量比為3 2的比例混合，充分混合后，用機器將其壓塊狀；將塊狀固體在1800°C的溫度下燒結(jié)20h，然后降產(chǎn)物研磨成小顆粒；將小顆粒放入質(zhì)量濃度為40%硝酸鈣溶液中，用攪拌機攪拌50h，使其充分反應；然后將固體顆粒過濾，用去離子水洗滌至中性，在溫度為100°C 110°C下烘干，制得鈣鋁吸附材料，將該層狀化合物填充于傳統(tǒng)常用的過濾裝置的填料柱中作過濾吸附材料。將體積為500ml濃度為500mg/L含碘酸根廢水通過過濾裝置，處理后水中碘酸根的含量低于O. 05mg/L。
權(quán)利要求
1.一種去除水中碘酸根的復合吸附材料，其特征在于該吸附材料由石灰石和氧化鋁為王要原料制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種去除水中碘酸根的復合吸附材料制備方法，其特征在于 (1)以石灰石為原料，在900°c 1000°c高溫下煅燒制得氧化鈣，將氧化鈣和氧化鋁研磨成粉末； (2)將氧化鈣和氧化鋁按摩爾質(zhì)量比為3 2的比例混合，充分混合后，用機器將其壓塊狀； (3)將塊狀固體在1500°C 1800°C的溫度下燒結(jié)15h 20h，然后將產(chǎn)物研磨成小顆粒; (4)將小顆粒放入質(zhì)量濃度為30% 40 %硝酸鈣溶液中，用攪拌機攪拌40h 50h，使其充分反應； (5)然后將固體顆粒過濾，用去離子水洗滌至中性，在溫度為100°C 110°C下烘干，制得鈣鋁吸附材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除水中碘酸根的復合吸附材料及其制備方法，屬于環(huán)境保護中廢水處理領(lǐng)域。具體方法為以石灰石、氧化鋁為原料，制備鈣鋁吸附材料；將鈣鋁化合物按照3∶2的摩爾質(zhì)量比混合、在1500℃～1800℃的溫度下燒結(jié)，再放入質(zhì)量濃度為30％～40％硝酸鈣溶液中充分反應，然后過濾、用去離子水洗滌至中性，在溫度100℃～110℃烘干、研磨，將該化合物填充于傳統(tǒng)常用的過濾裝置的填料柱中作過濾吸附材料，將含200mg/L～400mg/L碘酸根污水通過過濾裝置，處理后碘酸根含量低于0.05mg/L。本發(fā)明具有吸附效率高、成本低，出水穩(wěn)定達標等特點，拓寬子廢水生物處理過程吸附劑的選擇范圍，保護了環(huán)境，實現(xiàn)了廢棄物的資源化，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號C02F1/58GK102872793SQ20121034184
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者陳興權(quán), 雷春生, 米浩 申請人:常州大學