本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽在工業(yè)廢水除鉻中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

鋁合金本身含有鋁、鋅、鎂、銅等金屬，通過(guò)表面堿洗和酸洗工藝，以及生產(chǎn)鋁合金過(guò)程中要對(duì)鋁合金使用含有鉻和鎳的材料進(jìn)行表面氧化處理，從而會(huì)產(chǎn)生大量廢水，廢水中含有大量的鋁離子和少量的鋅、鎂離子以及重金屬離子鎳、鉻、銅等。

鉻是人體和動(dòng)物必需的微量元素之一，對(duì)人體的新陳代謝起著重要的作用。但是過(guò)量的鉻會(huì)對(duì)人體、動(dòng)物、環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。國(guó)家對(duì)總鉻和cr⁶⁺的排放標(biāo)準(zhǔn)作出了明確的規(guī)定：現(xiàn)有企業(yè)，總鉻的排放濃度不得超過(guò)1.5mg/l，cr⁶⁺的排放濃度不得超過(guò)0.5mg/l；新建企業(yè)，總鉻的排放濃度不得超過(guò)1mg/l，cr⁶⁺的排放濃度不得超過(guò)0.1mg/l。鋁合金生產(chǎn)加工產(chǎn)生的廢水中cr⁶⁺和cr³⁺是廢水中鉻的主要來(lái)源之一。因此，開(kāi)發(fā)一種高效的污水處理劑，尤其是針對(duì)污水中的重金屬鉻等，成為研究的重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽，其特征在于其制備方法包括如下步驟：向乙醚中加入300-400目硅膠、高氯酸和黃原酸鹽，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100-105℃，保持真空加熱24-36h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽，其中乙醚、硅膠、高氯酸、黃原酸鹽的用量為每5ml乙醚加1g硅膠、3mmol高氯酸、3mmol黃原酸鹽；所述黃原酸鹽優(yōu)選乙基黃原酸鈉、乙基黃原酸鉀、丁基黃原酸鈉、戊基黃原酸鈉。

本發(fā)明提供一種用于除去污水中鉻離子的二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽的制備方法，其特征在于包括如下步驟：向乙醚中加入300-400目硅膠、高氯酸和黃原酸鹽，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100-105℃，保持真空加熱24-36h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽，其中乙醚、硅膠、高氯酸、黃原酸鹽的用量為每5ml乙醚加1g硅膠、3mmol高氯酸、3mmol黃原酸鹽；所述黃原酸鹽優(yōu)選乙基黃原酸鈉、乙基黃原酸鉀、丁基黃原酸鈉、戊基黃原酸鈉。

本發(fā)明提供上述二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽在除去污水中重金屬的應(yīng)用，所述重金屬優(yōu)選鉻、銅、鎳。

本發(fā)明提供上述二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽在除去鋁合金加工產(chǎn)生的污水中重金屬的應(yīng)用，所述重金屬優(yōu)選鉻、銅、鎳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明制備的二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽，應(yīng)用范圍廣，在水中易分散，可與污水中重金屬離子充分接觸，更好地實(shí)現(xiàn)重金屬的去除。

(2)本發(fā)明二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽對(duì)污水中鉻的去除效果明顯，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中其它黃原酸鹽高分子材料(例如高分子絮凝劑聚乙烯亞胺基黃原酸鈉)，而且制備工藝簡(jiǎn)便，制備過(guò)程無(wú)需使用高分子材料。本發(fā)明二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可通過(guò)過(guò)濾除去。

本發(fā)明所涉及的高氯酸指的是濃度為70％-72％的高氯酸，實(shí)施例中使用的高氯酸購(gòu)買自國(guó)藥集團(tuán)，ar(滬試)，70％-72％高氯酸。

具體實(shí)施方式

為了便于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，下面提供的實(shí)施例對(duì)其做了更詳細(xì)的說(shuō)明。但是這些實(shí)施例僅供更好的理解發(fā)明而并非用來(lái)限定本發(fā)明的范圍或?qū)嵤┰瓌t，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于以下內(nèi)容。

實(shí)施例1

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、6mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-乙基黃原酸鈉(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品a)。

實(shí)施例2

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、6mmol丁基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到105℃，保持105℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-丁基黃原酸鈉(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品b)。

實(shí)施例3

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、6mmol戊基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到105℃，保持105℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-戊基黃原酸鈉(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品c)。

實(shí)施例4

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到淡黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品d)。

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的乙基黃原酸鈉(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品e)。

實(shí)施例5

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、3mmol高氯酸、6mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-乙基黃原酸鈉(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品f)。

實(shí)施例6

向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、3mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負(fù)載的高氯酸-乙基黃原酸鈉(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)品g)。

實(shí)施例7

自無(wú)錫某鋁合金生產(chǎn)加工企業(yè)取工業(yè)廢水(10l)，分別測(cè)定cr⁶⁺(二苯碳酰二肼分光光度法)，和總鉻的含量(高錳酸鉀氧化-二苯碳酰二肼分光光度法)，測(cè)試結(jié)果表明該工業(yè)廢水中含cr⁶⁺的含量為32.6mg/l，總鉻的含量為40.4mg/l。

取100ml上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例1制備的產(chǎn)品a(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為0.12mg/l，總鉻的含量為0.79mg/l，cr⁶⁺的清除率達(dá)99.6％，總鉻的清除率達(dá)98％。

取1l上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例2制備的產(chǎn)品b(1.5g)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為0.13mg/l，總鉻的含量為0.80mg/l。

取500ml上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例3制備的產(chǎn)品c(500mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為0.15mg/l，總鉻的含量為0.86mg/l。

取100ml上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例4制備的產(chǎn)品d(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為32.6mg/l，總鉻的含量為40.4mg/l，即產(chǎn)品d無(wú)除鉻效果。

取100ml上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例4制備的產(chǎn)品e(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為26.5mg/l，總鉻的含量為36.6mg/l，即產(chǎn)品e除鉻效果較差。

取100ml上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例5制備的產(chǎn)品f(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為8.9mg/l，總鉻的含量為30.8mg/l，即產(chǎn)品f對(duì)cr⁶⁺顯示出一定的去除效果，但是對(duì)總鉻的去除效果一般。

取100ml上述工業(yè)廢水，加入實(shí)施例6制備的產(chǎn)品g(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，過(guò)濾，檢測(cè)濾液，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為13.5mg/l，總鉻的含量為23.0mg/l，即產(chǎn)品f對(duì)cr⁶⁺和總鉻均顯示出一定的去除效果。

取100ml上述工業(yè)廢水，加入csax(200mg，按文獻(xiàn)制備“高分子重金屬絮凝劑csax除鉻性能研究”，張永智，等，凈水技術(shù)，2008年，第27卷第2期，第36-38,77頁(yè))，室溫下攪拌40-60min后，轉(zhuǎn)速為80-120r/min，靜置半小時(shí)，取上清液檢測(cè)，結(jié)果表明該濾液中含cr⁶⁺的含量為10.3mg/l，總鉻的含量為17.5mg/l。

由上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明提供的二氧化硅負(fù)載的高氯酸-黃原酸鹽能有效去除鋁合金生產(chǎn)加工產(chǎn)生廢水中的cr⁶⁺和總鉻，操作簡(jiǎn)便易行。

本發(fā)明所涉及的檢測(cè)方法都是按照國(guó)家環(huán)保總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第三、四版)，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.中記載的方法進(jìn)行的。