CN106669591B - 一种用于吸附废水中黄药的处理方法 - Google Patents

一种用于吸附废水中黄药的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106669591B
CN106669591B CN201710045729.4A CN201710045729A CN106669591B CN 106669591 B CN106669591 B CN 106669591B CN 201710045729 A CN201710045729 A CN 201710045729A CN 106669591 B CN106669591 B CN 106669591B
Authority
CN
China
Prior art keywords
xanthate
waste water
mesoporous silicon
adsorbing
silicon oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710045729.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106669591A (zh
Inventor
周颖
王杰
何文涛
秦舒浩
杨应娟
张覃
于杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Original Assignee
Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Material Industrial Technology Research Institute filed Critical Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Priority to CN201710045729.4A priority Critical patent/CN106669591B/zh
Publication of CN106669591A publication Critical patent/CN106669591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106669591B publication Critical patent/CN106669591B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28019—Spherical, ellipsoidal or cylindrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于吸附废水中黄药的处理方法，包括球状的介孔二氧化硅，将0.005g‑0.05g的介孔二氧化硅加入含黄药10 mg/L‑60 mg/L的50 mL废水中，用稀盐酸调节pH至3‑6后，常温磁力搅拌10min‑90 min后过滤。本发明采用球状的介孔二氧化硅具有高比表面积、大孔容、有序骨架结构的特性，并调节pH为3‑6时，对于废水中黄药的吸附效果明显，能将废水溶液中黄药脱除率达到97.56%，吸附量达到195.12 mg/g，吸附时间为15min，相比现有的吸附时间为60min左右，吸附效率大大提高。

Description

一种用于吸附废水中黄药的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别是用于吸附废水中黄药的处理方法。
背景技术
黄药是硫化矿浮选中应用最广的捕收剂，橡胶工业中也常用其作硫化促进剂，也可用于分析化学和冶金工业，用途广泛，但黄药有刺激性臭味，中等毒性，工业废水中常因含有黄药而污染环境，需对废水中黄药进行处理，使其达到排放标准，以保护生态环境。废水中黄药的去除主要有生物降解法、化学沉淀法、氧化法、离子交换法、吸附法、酸化法等，化学沉淀、氧化法及酸化法处理成本过大，不经济，且易造成二次污染，后续处理步骤复杂。生物降解法处理技术优点多，但目前我国对生物法的研究仍处于实验室探索阶段，并未应用于工业生产中，且生物菌的生长不能准确控制，易造成新的环境问题。离子交换法处理量小，且循环周期长且成本高，不适用于连续处理大量的废水。采用吸附剂进行吸附具有有效、环保等特点，因此，在废水处理领域，高效的吸附剂备受青睐。
目前对黄药的吸附主要有纳米材料、活性炭、蒙脱石及其改性物质等。中国专利申请（公布号为CN105018744B）中向湿法炼锌萃余液中加入三价铁盐使Fe3+浓度大于1g/L，然后控制反应釜温度为160℃~220℃、氧分压为0.15MPa~0.8MPa条件下反应2~4h，即能获得脱除乙基黄药、脂肪酸和氧肟酸等选矿药剂的湿法炼锌萃余液，该法能去除溶液中多种有机物，但该方法需加温加压。文献“ADS-5型大孔吸附树脂去除水中黄药的试验研究”（张明星，李华昌，于力，汤淑芳.矿冶，2010，(01):91-93+97）中指出DS-5型大孔吸附树脂可以有效的去除水中黄药，但树脂预处理过程复杂，且吸附时间也较长，需5h左右才能达到饱和吸附。直接采用蒙脱土对黄药进行吸附作用很小，可以对蒙脱石进行柱撑改性再吸附溶液中黄药，也能达到较高去除率，但反应时间一般也在60min左右。文献“连续在线原位ATR-FTIR技术测定介孔CuAl2O4对黄药的吸附”（东来，范迎菊，尹龙，孙中溪.物理化学学报，2013，(02):371-376）中制备了介孔纳米CuAl2O4用以吸附溶液中丁基和辛基黄药，介孔纳米CuAl2O4对黄药有很强的吸附能力，在100 min的时间内，CuAl2O4样品对丁基和辛基黄药的吸附量分别达到了236和300 mg·g-1。文献“丁基黄药在CuO表面吸附的二维连续在线原位ATR-FTIR光谱研究”（沈琪，范迎菊，尹龙，孙中溪. 物理化学学报，2014，(02):359-364）中采用制得的纳米CuO对丁基黄药进行吸附，最大吸附量能达到529 mg·g-1，但吸附时间较长，约500min左右达到饱和吸附。目前比较好的方法是文献“活性炭对浮选废水中黄药的吸附特性研究”（程伟，张覃，马文强. 矿物学报，2010，(02):262-267）中采用活性炭在弱碱性（pH 7-8）环境下进行，当活性炭用量为0.3g/L，吸附时间为60min时，溶液中黄药去除率可达95.82%，吸附量为696.91mg/g。可以看出上述这些吸附剂在合适的条件下均能达到较好的效果，但吸附时间比较长，均要60min以上，因此探索一种吸附速率快、条件温和，性质稳定的吸附材料对于废水中黄药的去除具有一定意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于吸附废水中黄药的处理方法，采用球状介孔二氧化硅，能够大大提高吸附速率，吸附时间大大缩短，能够达到15min，且无需改性处理，吸附效果好，性能稳定，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种用于吸附废水中黄药的处理方法，包括球状的介孔二氧化硅，将0.005g-0.05g的介孔二氧化硅加入含黄药10 mg/L-60 mg/L的50 mL废水中，用稀盐酸调节pH至3-6后，常温磁力搅拌10 min-90 min后过滤。
上述球状的介孔二氧化硅为自制的球状MCM-41。
上述球状的介孔二氧化硅还可替换为采用模板法合成的SBA-15或酸法合成的SBA-15。
上述球状的介孔二氧化硅还可替换为改变表面活性剂链长而合成的棒状、螺旋状或墨水瓶状的介孔二氧化硅。
上述球状的介孔二氧化硅的成分比例为：2 mmol-3 mmol十六烷基三甲基溴化铵、400 ml-500 ml去离子水、3.0 ml-4.0 ml的 2 mol/L NaOH和正硅酸乙酯TEOS 3 ml-5 ml，其制备方法如下：2 mmol -3 mmol十六烷基三甲基溴化铵取溶于400 ml-500 ml去离子水中，加入3.0 ml-4.0 ml的 2 mol/L NaOH溶液，加热至80℃-100℃，然后在剧烈搅拌下滴加正硅酸乙酯TEOS 3 ml-5 ml，反应2 h -3h，将反应后溶液抽滤，并用甲醇和去离子水洗涤，烘干后于 600℃-800℃下煅烧3 h-5 h，去除介孔二氧化硅表面活性剂。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用球状的介孔二氧化硅具有高比表面积、大孔容、有序骨架结构的特性，并调节pH为3-6时，对于废水中黄药的吸附效果明显，使用介孔二氧化硅0.005g能将废水溶液中黄药脱除率达到97.56%，吸附量达到195.12mg/g，而吸附时间为15min，相比现有的吸附时间为60 min左右，吸附时间大大缩短，吸附效率大大提高，且无需改性处理，吸附效果好，性能稳定。
附图说明
图1 溶液中黄药去除率随时间的变化关系（溶液中黄药含量为20 mg/L，pH5，MCM-41 0.005g）。
具体实施方式
球状的介孔二氧化硅的制备：取2.74 mmol十六烷基三甲基溴化铵取溶于480 ml去离子水中，加入3.5 ml的 2 mol/L NaOH溶液，加热至80℃，然后在剧烈搅拌下滴加正硅酸乙酯TEOS 5 ml，反应2 h，将反应后溶液抽滤，并用甲醇和去离子水洗涤，烘干后于 600℃下煅烧3 h，去除介孔二氧化硅表面活性剂，制得六方有序孔道球形介孔二氧化硅MCM-41，BET比表面达到597.4 m2/g，孔径为2.64 nm，孔体积为0.64 cm3/g，孔壁厚1.93 nm。
实施例1：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药30 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌60 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为94.32%，吸附量为28.30 mg/g。
实施例2：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药30 mg/L的废水中，在自然pH（即不加入稀盐酸调节情况下）下，常温磁力搅拌60 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为48.28%，吸附量为14.84mg/g。
实施例3：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药30 mg/L的废水中，用氢氧化钠溶液调节pH至9后，常温磁力搅拌60 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为0.45%，吸附量为0.14mg/g。
实施例4：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌60min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为97.34%，吸附量为19.47mg/g。
实施例5：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药60 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌60 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为89.80%，吸附量为53.88mg/g。
实施例6：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌15 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为97.41%，吸附量为19.48mg/g。
实施例7：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.05g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌45 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为98.17%，吸附量为19.63mg/g。
实施例8：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.005g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌15 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为97.56%，吸附量达到195.12 mg/g。
实施例9：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.01g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌15min然后过滤，采用紫外分光光度计在301nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为97.89%，吸附量为97.89mg/g。
实施例10：将上述制备的球形介孔二氧化硅(MCM-41)取0.02g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌15min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为98.15%，吸附量为49.08mg/g。
实施例11：模板法合成的介孔二氧化硅(SBA-15)取0.05g于装有50 mL含黄药20mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌15 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为95.32%，吸附量为19.06mg/g。
实施例12：模板法合成的介孔二氧化硅(SBA-15)取0.03g于装有50 mL含黄药30mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌30 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为92.35%，吸附量为46.18mg/g。
实施例13：酸法合成的介孔二氧化硅(SBA-15)取0.03g于装有50 mL含黄药20 mg/L的废水中，用稀盐酸调节pH至5后，常温磁力搅拌30 min然后过滤，采用紫外分光光度计在301 nm波长下测定溶液中残余黄药浓度，溶液中黄药脱除率为83.35%，吸附量为27.78mg/g。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于吸附废水中黄药的处理方法，其特征在于：包括将0.005g-0.05g的介孔二氧化硅加入含黄药10 mg/L-60 mg/L的50 mL废水中，用稀盐酸调节pH至3-6后，常温磁力搅拌10min-90 min后过滤；球状的介孔二氧化硅为自制的球状MCM-41。
2.如权利要求1所述的一种用于吸附废水中黄药的处理方法，其特征在于：球状的介孔二氧化硅还可替换为采用模板法合成的SBA-15或酸法合成的SBA-15。
3.如权利要求1所述的一种用于吸附废水中黄药的处理方法，其特征在于：球状的介孔二氧化硅还可替换为改变表面活性剂链长而合成的棒状、螺旋状或墨水瓶状的介孔二氧化硅。
CN201710045729.4A 2017-01-20 2017-01-20 一种用于吸附废水中黄药的处理方法 Active CN106669591B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710045729.4A CN106669591B (zh) 2017-01-20 2017-01-20 一种用于吸附废水中黄药的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710045729.4A CN106669591B (zh) 2017-01-20 2017-01-20 一种用于吸附废水中黄药的处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106669591A CN106669591A (zh) 2017-05-17
CN106669591B true CN106669591B (zh) 2019-06-11

Family

ID=58860067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710045729.4A Active CN106669591B (zh) 2017-01-20 2017-01-20 一种用于吸附废水中黄药的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106669591B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107096501B (zh) * 2017-05-27 2020-04-24 长安大学 一种用于吸附黄药的负载铁离子活性炭及其制备方法和吸附方法
CN107159113B (zh) * 2017-05-27 2019-11-22 长安大学 一种用于吸附黄药的负载TiO2活性炭及其制备方法和吸附方法
CN108706774A (zh) * 2018-06-08 2018-10-26 昆明理工大学 一种含有黄药的废水的处理方法
CN109647345A (zh) * 2019-01-10 2019-04-19 江西理工大学 一种去除黄药的有机改性蒙脱石吸附剂及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1989071A (zh) * 2004-04-23 2007-06-27 麻省理工学院 介观结构沸石材料，及其制备和使用方法
CN103861556A (zh) * 2012-12-18 2014-06-18 同济大学 一种利用粉煤灰制备介孔材料的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1989071A (zh) * 2004-04-23 2007-06-27 麻省理工学院 介观结构沸石材料，及其制备和使用方法
CN103861556A (zh) * 2012-12-18 2014-06-18 同济大学 一种利用粉煤灰制备介孔材料的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
连续在线原位ATR-FTIR技术测定介孔CuAl2O4对黄药的吸附;葛东来等;《物理化学学报》;20121114;第29卷(第2期);第371-376页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106669591A (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106669591B (zh) 一种用于吸附废水中黄药的处理方法
Luo et al. Nanocomposites of graphene oxide-hydrated zirconium oxide for simultaneous removal of As (III) and As (V) from water
CN103752268B (zh) 吸附饮用水中重金属和砷、氟的滤芯制备方法和应用
Liang et al. Preparation of mixed rare earths modified chitosan for fluoride adsorption
CN105107471B (zh) 巯基木质纤维素/蒙脱土复合重金属吸附剂及制备与应用
Sodhani et al. Adsorptive removal of Acid Blue 113 using hydroxyapatite nanoadsorbents synthesized using Peltophorum pterocarpum pod extract
CN102161781A (zh) 一种吸附重金属离子的改性壳聚糖材料及其制备方法
CN106750356A (zh) 一种利用UiO‑66金属有机框架材料净化含硒废水的方法
CN105664866A (zh) 一种木质素磺酸盐插层水滑石的应用
CN106082502B (zh) 一种去除废水中铊的方法
CN104014314B (zh) 一种生物吸附剂、制备方法和用途
CN106669761A (zh) 一种氮掺杂二氧化钛/凹凸棒石/石墨烯复合脱硫光催化剂及其制备方法
CN103418338B (zh) 一种负载锰氧化物的凹土吸附材料及去除制革废水中s2-的方法
CN109078608A (zh) 基于铁改性活性氧化铝的除砷吸附剂及制法和应用
CN108455679A (zh) 一种三维球状臭葱石晶体的制备方法及其应用
CN108479689A (zh) 一种去除废水中砷酸根离子的吸附剂
CN104549146A (zh) 氧化铝修饰的多壁碳纳米管纳米复合材料及其制备方法和应用
CN105289516A (zh) 一种表面氨基化纳米四氧化三铁吸附剂及其制备方法
CN102744030B (zh) 一种含氧化石墨的纳米材料及其制备方法和水处理剂及水处理方法
CN103991989A (zh) 处理有机废水的方法
CN105771878A (zh) 一种铁锰改性的氧化铝吸附剂及其在吸附As(III)中的应用
JP5137232B2 (ja) 多孔質鉄酸化物の製造方法並びに被処理水の処理方法
CN104275147A (zh) 一种天然矿土负载纳米除砷材料及其制备方法
CN102698703B (zh) 一种砷吸附剂的制备及处理废水的方法
CN113105066B (zh) 一种提升黄药废水处理效率的锌冶炼工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhou Ying

Inventor after: Wang Jie

Inventor after: He Wentao

Inventor after: Qin Shuhao

Inventor after: Yang Yingjuan

Inventor after: Zhang Qin

Inventor after: Yu Jie

Inventor before: Wang Jie

Inventor before: He Wentao

Inventor before: Qin Shuhao

Inventor before: Zhou Ying

Inventor before: Yang Yingjuan

Inventor before: Zhang Qin

Inventor before: Yu Jie

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant