本發(fā)明涉及聚氯乙烯生產(chǎn)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法。
背景技術(shù):
聚氯乙烯(pvc)是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂,是氯乙烯的均聚物。電石法聚氯乙烯工藝符合我國“貧油、少氣、富煤”的能源結(jié)構(gòu)特點,在我國得到了長足發(fā)展,不僅奠定了近年來中國氯堿工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的基礎(chǔ),也是未來推動中國聚氯乙烯乃至整個氯堿工業(yè)國際競爭力不斷提升的中堅力量,但是在聚氯乙烯行業(yè)迅猛發(fā)展的今天,高能耗、高污染仍然是制約其發(fā)展的瓶頸,此工藝過程中生產(chǎn)廢水可生化性差,污染物成分復(fù)雜,具有毒性。目前,采用電石法生產(chǎn)氯乙烯單體時使用的觸媒是以活性炭為載體,浸漬吸附一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化汞(高汞,10-12%;低汞,4-6.5%)制備而成的,在催化劑使用過程中氯化汞升華流失,隨合成氣進(jìn)入后續(xù)水洗、堿洗凈化系統(tǒng),形成含汞廢酸和含汞廢水。汞是一種有劇毒的重金屬元素,一旦流失到環(huán)境中會對人類及動物的身體健康產(chǎn)生極大的危害,在水體污染方面,重金屬污染通常難以治理,汞污染的治理又是難中之難,無機(jī)汞在天然水體中可被微生物轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的甲基汞,在生物體內(nèi)大量富集后經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體,嚴(yán)重危害人體的健康。
然而,采用傳統(tǒng)的處理工藝如化學(xué)沉淀法、活性炭吸附法、離子交換法、電解法等處理含汞廢水難度較大,含汞廢水的處理方法亟待改進(jìn)。吸附法作為一種公認(rèn)的、經(jīng)濟(jì)而又有效的廢水處理方法,由于其工藝簡單,效果穩(wěn)定,而且不產(chǎn)生二次污染,近年來在含汞廢水處理領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。但是,這種方法對含汞廢水的處理效果主要依賴于吸附劑材料的性能。活性炭類吸附劑對汞及其化合物的吸附主要靠的是物理吸附作用,吸附性能相對較差,只適合用于處理成分單一且濃度較低的含汞廢水;含巰基、硫脲基等官能團(tuán)的吸附除汞樹脂對汞及其化合物的吸附性能較好,去除效率較高,但其價格較為昂貴,廢水處理成本較高,難以被企業(yè)廣泛接受。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法,包括以下具體步驟:
(1)將七水氯化鑭溶于25-30倍量的去離子水中,攪拌均勻形成溶液待用;將鎢酸鈉加入250-500倍量的去離子水中,攪拌分散均勻后加入適量冰醋酸溶液調(diào)節(jié)ph為7-7.5,然后將其緩慢滴入上述氯化鑭溶液中,加熱蒸發(fā)掉70-75%的液體,室溫下冷卻結(jié)晶,最后將晶體過濾,50-60℃下真空干燥;
(2)將步驟(1)中產(chǎn)物與鎂鋁水滑石混合,加入總量100倍量的去離子水中,室溫條件下攪拌90-120分鐘,用去離子水離心洗滌2-3次后抽濾,50-60℃下真空干燥;
(3)將蒙脫土加入4-5倍量的濃度為3wt%的碳酸鈉溶液中,機(jī)械攪拌90-120分鐘后靜置12-18小時,過濾,烘干,研磨,過200目篩,得到碳酸鈉改性蒙脫土,然后與2-3倍量的硫化鈉水溶液混合,600-800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌60-80分鐘后離心,將下層濾餅于100-110℃烘干,研磨過200目過篩,得復(fù)合改性蒙脫土;
(4)最后將步驟(2)產(chǎn)物與步驟(3)產(chǎn)物等質(zhì)量混合均勻即可。
所述的一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法,步驟(1)中所述的七水氯化鑭與鎢酸鈉的質(zhì)量比為100:1。
所述的一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法,步驟(1)中所述的冰醋酸溶液為濃度為10wt%的冰醋酸溶液。
所述的一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法,步驟(2)中所述的步驟(1)產(chǎn)物與鎂鋁水滑石的質(zhì)量比為1:10。
所述的一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法,步驟(3)中所述的硫化鈉水溶液的濃度為0.35wt%。
本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明首先通過七水氯化鑭與鎢酸鈉進(jìn)行反應(yīng)生成稀土酸復(fù)合物,再利用稀土酸對鎂鋁水滑石進(jìn)行插層改性,由于稀土酸的插層,造成鎂鋁水滑石層間距增大,實現(xiàn)了稀土酸跟與碳酸根的離子交換,能夠?qū)x子進(jìn)行催化氧化,達(dá)到很好的吸附效果;本發(fā)明還通過對蒙脫土進(jìn)行改性,得到表面單層吸附硫離子的改性蒙脫土,且顆粒之間聯(lián)系更加緊密,對汞離子具有化學(xué)吸附與物理吸附雙重效果,能夠快速吸附含汞廢水中的汞離子;利用本發(fā)明制備方法制備的脫汞吸附劑能夠用于聚氯乙烯生產(chǎn)中產(chǎn)生含汞廢水的快速處理,即使不添加絮凝劑也可使得廢水達(dá)到環(huán)保要求,而且在吸附飽和后可以重新脫附重新恢復(fù)吸附力,工藝簡單,成本低廉,有望在含汞廢水深度處理領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用,可降低廢水處理成本,減少環(huán)境污染。
具體實施方式
一種用于pvc生產(chǎn)廢水處理的復(fù)合礦物脫汞吸附劑的制備方法,包括以下具體步驟:
(1)將3.8g七水氯化鑭溶于100g去離子水中,攪拌均勻形成溶液待用;將0.04加入100g去離子水中,攪拌分散均勻后加入適量濃度為10wt%的冰醋酸溶液調(diào)節(jié)ph為7.2,然后將其緩慢滴入上述氯化鑭溶液中,加熱蒸發(fā)掉140g的液體,室溫下冷卻結(jié)晶,最后將晶體過濾,50℃下真空干燥;
(2)將步驟(1)中產(chǎn)物與40g鎂鋁水滑石混合,加入4l去離子水中,室溫條件下攪拌90分鐘,用去離子水離心洗滌2次后抽濾,50℃下真空干燥;
(3)將40g蒙脫土加入4倍量的濃度為3wt%的碳酸鈉溶液中,機(jī)械攪拌90分鐘后靜置12小時,過濾,烘干,研磨,過200目篩,得到碳酸鈉改性蒙脫土,然后與2倍量的濃度為0.35wt%硫化鈉水溶液混合,600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌60分鐘后離心,將下層濾餅于100℃烘干,研磨過200目過篩,得復(fù)合改性蒙脫土;
(4)最后將步驟(2)產(chǎn)物與步驟(3)產(chǎn)物混合均勻即可。