CN113274970B - 一种磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法，其是利用磷石膏制备羟基磷灰石磁性纳米线，再利用疏水性离子液体对羟基磷灰石磁性纳米线改性，改性后物质干燥后用于去除磷石膏渣场浸滤液中的阴离子；本发明方法对阴离子去除率高于80%，实现了磷石膏渣场浸滤液的水质改善，同时为磷石膏渣场浸滤液的处理提供了技术支撑，减轻了浸滤液对生态环境的危害风险；该方法成本低，操作简单，同时原材料为磷石膏，达到了以废治废的目的。

Description

一种磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法
技术领域
本发明涉及一种磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法，属于高浓度有毒有害废水处理领域。
背景技术
磷石膏是磷化工发展的重要制约因素，磷石膏是磷化工生产的固体废弃物，除了磷和氟，还含有磷酸、硅、镁、铁、铝及有机杂质等。磷、氟及游离酸具有腐蚀性，长期堆存会污染环境。
目前并没有很好的专门针对渗滤液中氟离子、磷酸根离子、氯离子等阴离子处理的方法，致使磷石膏堆场周边的水土环境仍在严重受着氟离子、磷酸根离子、氯离子等阴离子的污染，对周边动植物的生长以及居民的生活造成极大的困扰和伤害。目前全国磷石膏堆场针对其渗滤液处理技术都相对简单，只简单的将渗滤液加石灰中和，然后将渗滤液打回生产装置重复利用，达到水平衡，目前的处理方法并不能有效处理渗滤液中氟离子、磷酸根离子、氯离子等阴离子；目前的处理方法处理不彻底，处理效果差、效率低。
发明内容
针对目前磷石膏渣场浸滤液中氟离子、磷酸根离子、氯离子等阴离子对环境存在较大的环境污染风险，本发明提出了一种磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法，该方法利用磷石膏制备羟基磷灰石磁性纳米线，再利用疏水性离子液体对羟基磷灰石磁性纳米线改性，使之具有较多的稳定的阳离子基团，使之具备耐腐蚀性良好、对阴离子吸附量高、能定向移动的性能；然后将干燥的改性后物质以液固质量比为100:10~5的比例与磷石膏渣场浸滤液混合，用于吸附处理磷石膏渣场浸滤液中的阴离子。
所述羟基磷灰石磁性纳米线是由如下质量百分比的原料制得：磷石膏50%~60%、FeCl3·6H2O20%~30%、FeCl2·4H2O5%~15%、质量浓度80~90%的磷酸溶液10%、盐酸多巴胺5%~15%；
制备时是将磷石膏、FeCl3·6H2O与蒸馏水混合，在室温、200~1200rpm搅拌下通氮气30~60min，然后加入FeCl2·4H2O，氮气气氛下100~200rpm搅拌至其溶解，缓慢滴加磷酸溶液，混匀后加入氨水调整pH为9~11后反应20~60min，再加入盐酸多巴胺，反应30~120min，过滤，固体干燥后在600℃~900℃煅烧1~3h制得羟基磷灰石磁性纳米线。
所述疏水性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双（三氟甲磺酰基）亚胺盐（[Bmim][Tf2N]）、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐、1-（2-羟基乙基）-3-甲基咪唑双（三氟甲磺酰基）亚胺盐（[EmimOH][Tf2N]）、1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐（[MMim]PF6）、1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐（[BMIm]TsO）等。
所述改性方法为疏水性离子液体和羟基磷灰石磁性纳米线在30~60℃、100~200rmp下等体积浸渍30~120min。
所述阴离子为氯离子、氟离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子、磷酸根离子。
所述磷石膏渣场浸滤液pH=2~5，温度为20~30℃。
所述吸附条件为温度30~60℃，pH=2~7，震荡速度为100~1200rmp。
本发明的技术效果和优点：
本发明方法对阴离子去除率高于80%，实现了磷石膏渣场浸滤液的水质改善，同时为磷石膏渣场浸滤液的处理提供了技术支撑，减轻了浸滤液对生态环境的危害风险；该方法成本低，操作简单，同时原材料为磷石膏，达到了以废治废的目的。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容，实施例中试剂如无特殊说明，均为常规市售试剂或按常规方法制得的试剂。
实施例1：本磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法如下：
磷石膏渣场浸滤液pH=2.1，温度为20℃，硫酸根离子含量为460mg/L，氟离子含量为230mg/L，氯离子含量为120mg/L，磷酸根离子含量为320mg/L；
羟基磷灰石磁性纳米线是由如下质量百分比的原料制得：磷石膏50%、FeCl3·6H2O30%、FeCl2·4H2O5%、质量浓度85%的磷酸溶液10%、盐酸多巴胺5%；
制备时是将磷石膏、FeCl3·6H2O与蒸馏水混合，在室温、500rpm搅拌下通氮气30min，然后加入FeCl2·4H2O，氮气气氛下100rpm搅拌至其溶解，缓慢滴加磷酸溶液，混匀后加入氨水调整pH为9后反应20min，再加入盐酸多巴胺，反应40min，过滤，固体60℃下干燥后在600℃煅烧3h制得羟基磷灰石磁性纳米线；
将上述制得的羟基磷灰石磁性纳米线用1-（2-羟基乙基）-3-甲基咪唑双（三氟甲磺酰基）亚胺盐[EmimOH][Tf2N]在30℃、100rmp下等体积震荡浸渍改性40min；然后将改性后物质在40℃下干燥后，按液固质量比为100:10的比例与磷石膏渣场浸滤液混合，在30℃、pH=2、 100rmp下进行吸附处理；处理后的浸滤液中硫酸根离子含量为10.2mg/L，氟离子含量为8.2mg/L，氯离子含量为0.2mg/L，磷酸根离子含量为2.3mg/L。
实施例2：本磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法如下：
磷磷石膏渣场浸滤液pH=5，温度为30℃，硫酸根离子含量为490mg/L，氟离子含量为335mg/L，氯离子含量为69.6mg/L，磷酸根离子含量为453mg/L；
羟基磷灰石磁性纳米线是由如下质量百分比的原料制得：磷石膏55%、FeCl3·6H2O20%、FeCl2·4H2O 10%、质量浓度80%的磷酸溶液10%、盐酸多巴胺5%；
制备时是将磷石膏、FeCl3·6H2O与蒸馏水混合，在室温、1000rpm搅拌下通氮气40min，然后加入FeCl2·4H2O，氮气气氛下150rpm搅拌至其溶解，缓慢滴加磷酸溶液，混匀后加入氨水调整pH为10后反应40min，再加入盐酸多巴胺，反应80min，过滤，固体70℃下干燥后在750℃煅烧2h制得羟基磷灰石磁性纳米线；
将上述制得的羟基磷灰石磁性纳米线用1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐（[BMIm]TsO）在60℃、150rmp下等体积震荡浸渍改性80min；然后将改性后物质在50℃下干燥后，按液固质量比为100:5的比例与磷石膏渣场浸滤液混合，在60℃、pH=7、500rmp下进行吸附处理；处理后的浸滤液中硫酸根离子含量为5.6mg/L，氟离子含量为6.8mg/L，氯离子含量为4.3mg/L，磷酸根离子含量为8.9mg/L。
实施例3：本磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法如下：
磷磷石膏渣场浸滤液pH=3，温度为25℃，硫酸根离子含量为563mg/L，氟离子含量为432mg/L，氯离子含量为80.3mg/L，磷酸根离子含量为402mg/L；
羟基磷灰石磁性纳米线是由如下质量百分比的原料制得：磷石膏60%、FeCl3·6H2O20%、FeCl2·4H2O 5%、质量浓度80%的磷酸溶液10%、盐酸多巴胺5%；
制备时是将磷石膏、FeCl3·6H2O与蒸馏水混合，在室温、700rpm搅拌下通氮气60min，然后加入FeCl2·4H2O，氮气气氛下200rpm搅拌至其溶解，缓慢滴加磷酸溶液，混匀后加入氨水调整pH为11后反应55min，再加入盐酸多巴胺，反应100min，过滤，固体80℃下干燥后在900℃煅烧1h制得羟基磷灰石磁性纳米线；
将上述制得的羟基磷灰石磁性纳米线用1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐（[MMim]PF6）在50℃、200rmp下等体积震荡浸渍改性100min；然后将改性后物质在45℃下干燥后，按液固质量比为100:8的比例与磷石膏渣场浸滤液混合，在50℃、pH=5、1000rmp下进行吸附处理；处理后的浸滤液中硫酸根离子含量为0.9mg/L，氟离子含量为9.2mg/L，氯离子含量为1.02mg/L，磷酸根离子含量为5.3mg/L。

Claims (2)

1.一种磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法，其特征在于：利用磷石膏制备羟基磷灰石磁性纳米线，再利用疏水性离子液体对羟基磷灰石磁性纳米线改性，改性后物质干燥后用于去除磷石膏渣场浸滤液中的阴离子；
所述羟基磷灰石磁性纳米线是由如下质量百分比的原料制得：磷石膏50%~60%、FeCl3·6H2O 20%~30%、FeCl2·4H2O5%~15%、质量浓度80~90%的磷酸溶液10%、盐酸多巴胺5%~15%；
制备时是将磷石膏、FeCl3·6H2O与蒸馏水混合，在室温、200~1200rpm搅拌下通氮气30~60min，然后加入FeCl2·4H2O，氮气气氛下100~200rpm搅拌至其溶解，缓慢滴加磷酸溶液，混匀后加入氨水调整pH为9~11后反应20~60min，再加入盐酸多巴胺，反应30~120min，过滤，固体干燥后在600℃~900℃煅烧1~3h制得羟基磷灰石磁性纳米线；
所述疏水性离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑双（三氟甲磺酰基）亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐、1-（2-羟基乙基）-3-甲基咪唑双（三氟甲磺酰基）亚胺盐、1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐。
2.根据权利要求1所述的磷石膏渣场浸滤液中阴离子的去除方法，其特征在于：改性方法为疏水性离子液体和羟基磷灰石磁性纳米线在30~60℃、100~200rmp下等体积浸渍30~120min。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500333A (zh) * 2011-10-28 2012-06-20 上海海洋大学 磁性阳离子表面活性剂改性壳聚糖/羟基磷灰石/沸石复合物及其制备方法和应用
CN104495774A (zh) * 2014-12-08 2015-04-08 宜昌市三峡天润纳米材料工程技术研究中心有限公司 利用磷石膏联产纳米羟基磷灰石及硫酸钙晶须的方法
CN104707487A (zh) * 2015-01-28 2015-06-17 复旦大学 一种聚离子液体功能化荷电复合膜及其制备方法
CN106589366A (zh) * 2016-12-09 2017-04-26 中南大学 基于疏水羟基磷灰石纳米稳定粒子的皮克林乳液聚合制备表面分子印迹微球的方法及应用
CN107159108A (zh) * 2017-04-19 2017-09-15 昆明理工大学 一种负载疏水性离子液体的纳米材料及其应用
WO2019106176A1 (en) * 2017-11-30 2019-06-06 Solvay Sa Removal of contaminants from water effluent using a hydroxyapatite composite

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110124492A1 (en) * 2009-09-17 2011-05-26 Nikolai Loukine Multifunctional Nanocomposites
JP4932054B1 (ja) * 2011-04-28 2012-05-16 学校法人慈恵大学 放射性物質類除染システム、及び放射性物質類の除染方法、及び除染用磁性複合粒子
KR101953159B1 (ko) * 2017-02-23 2019-05-17 성균관대학교산학협력단 중금속 제거용 복합체 및 이의 제조 방법
WO2019106175A1 (en) * 2017-11-30 2019-06-06 Solvay Sa Hydroxyapatite composite comprising activated carbon for use in removal of contaminants from effluents and method of making
CN110496609B (zh) * 2019-09-25 2022-04-22 青岛科技大学 一种氧化石墨烯/羟基磷灰石纳米线多功能吸附气凝胶及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500333A (zh) * 2011-10-28 2012-06-20 上海海洋大学 磁性阳离子表面活性剂改性壳聚糖/羟基磷灰石/沸石复合物及其制备方法和应用
CN104495774A (zh) * 2014-12-08 2015-04-08 宜昌市三峡天润纳米材料工程技术研究中心有限公司 利用磷石膏联产纳米羟基磷灰石及硫酸钙晶须的方法
CN104707487A (zh) * 2015-01-28 2015-06-17 复旦大学 一种聚离子液体功能化荷电复合膜及其制备方法
CN106589366A (zh) * 2016-12-09 2017-04-26 中南大学 基于疏水羟基磷灰石纳米稳定粒子的皮克林乳液聚合制备表面分子印迹微球的方法及应用
CN107159108A (zh) * 2017-04-19 2017-09-15 昆明理工大学 一种负载疏水性离子液体的纳米材料及其应用
WO2019106176A1 (en) * 2017-11-30 2019-06-06 Solvay Sa Removal of contaminants from water effluent using a hydroxyapatite composite

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Utilization of waste phosphogypsum to prepare hydroxyapatite nanoparticles and its application towards removal of fluoride from aqueous solution;Deyi Zhang;《Journal of Hazardous Materials》;20121130;第241卷;第418页-第426页 *
磁性羟基磷灰石的制备及其除氟性能研究;穆寄林;《硅酸盐通报》;20170831;第36卷(第8期);第2659页-第2667页 *
离子液体修饰的三蝶烯多孔材料用于去除水溶液中阴离子染料;于方圆;《华南理工大学学报》;20200430;第46卷(第2期);第155页-第163页 *

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