一種利用高爐渣處理劑處理甲基橙廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及材料化學(xué)及固體廢棄物綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種利用高爐渣處理 劑處理甲基橙廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲基橙廢水是一種工業(yè)廢水，其中包含的甲基橙是分析化學(xué)中常用的一種指示 劑。化學(xué)名4'-二甲氨基-4-偶氮苯磺酸鈉。分子式：C14H14N3Na03S。甲基橙是一種偶 氮染料，可用于印染紡織品。
[0003] 甲基橙廢水是一種有毒的廢水，排放之后會(huì)造成環(huán)境污染，因此，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)一 直在研宄這種廢水的處理方法。目前，偶氮染料甲基橙廢水的主要處理方法有：吸附法、 絮凝沉淀、電化學(xué)法、氧化法和生物降解法等等，例如利用含鈦高爐渣處理廢水，或者利用 ZnIn2S4可見(jiàn)光催化劑處理廢水。
[0004] 在利用含鈦高爐渣處理廢水的方法中，該方法利用含鈦高爐渣處理甲基橙染料廢 水，由于甲基橙溶液原本是偏堿性的溶液，因此，在處理時(shí)需要使用稀硫酸調(diào)節(jié)甲基橙廢水 PH為0. 5-4. 5,投加廢水體積的0. 01-0. 1%的H2O2，甲基橙廢水中甲基橙濃度為10-30mg/ 1，反應(yīng)振蕩時(shí)間0. 5-1. 5h，控制溫度為30-70°C。缺點(diǎn)是處理前需要使用稀硫酸調(diào)節(jié)廢水 PH，而且處理廢水中甲基橙濃度較低，反應(yīng)振蕩時(shí)間略長(zhǎng)。
[0005] 而利用ZnIn2S4可見(jiàn)光催化劑處理廢水的方法，該方法使用鋅鹽、銦鹽和硫源為原 料制備ZnIn 2S4可見(jiàn)光催化劑粉末，處理甲基橙染料廢水時(shí)先置于暗室避光攪拌20-60min， 再在可見(jiàn)光照射下攪拌l_4h，達(dá)到反應(yīng)完全。缺點(diǎn)是原料成本高，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。
[0006] 因此，目前還未找到一種合適的方法來(lái)處理甲基橙廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明了提供了一種利用高爐渣處理劑處理甲基橙廢水的方法。
[0008] 解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用高爐渣處理劑處理甲基橙廢水的 方法，所述高爐渣處理劑通過(guò)高爐渣制備獲得；所述方法包括：將所述高爐渣研磨至 60-30um，獲得高爐渣細(xì)粉；將所述高爐渣細(xì)粉添加到200ml鹽酸溶液中溶解及密封，然后 利用超聲波振蕩器進(jìn)行超聲波振蕩20-40min，獲得混合溶液；使用水浴鍋將所述混合溶 液在90-100°C的溫度下水浴加熱I. 5-2. 5h ;過(guò)濾并清洗所述混合溶液，獲得濾液，然后使 用NaOH溶液調(diào)節(jié)所述濾液的PH值為11. 0±0. 1 ;將所述濾液密封，然后在所述水浴鍋中 55-70°C水浴加熱16-20h ;使用離心機(jī)離心后獲得沉淀物，然后冷凍干燥，獲得所述高爐渣 處理劑；將所述高爐渣處理劑溶于50ml 10-400mg/l的甲基橙溶液中，在15-70°C恒溫氣 浴振蕩箱中振蕩5-30min ;其中，所述高爐渣處理劑和所述甲基橙溶液中甲基橙的質(zhì)量比 為質(zhì)量比為（6-25):1 ;使用針頭過(guò)濾器對(duì)振蕩反應(yīng)后的溶液進(jìn)行固液分離，然后除去固體 物。
[0009] 優(yōu)選的，所述高爐渣的主要化學(xué)組分按重量百分比計(jì)為：CaO :38. 42%、MgO: 10. 51 %, Si02：31. 99 %, Al 203：13. 77 %, S ：0. 89 %, FeO ：0. 52 MnO ：0. 60 %, TiO2: I. 41%，其他：0-1. 89%。
[0010] 優(yōu)選的，所述鹽酸溶液濃度為2-5mol/l。
[0011] 優(yōu)選的，所述超聲波振蕩器的振蕩功率為60-100%。
[0012] 優(yōu)選的，所述NaOH溶液濃度為l-5mol/l〇
[0013] 優(yōu)選的，所述離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000-5000rpm，離心時(shí)間為15_20min。
[0014] 優(yōu)選的，所述恒溫氣浴振蕩箱的振蕩速度為100-130rpm。
[0015] 通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 本發(fā)明提供的一種利用高爐渣處理劑處理甲基橙廢水的方法，該高爐渣處理劑是 利用高爐煉鐵產(chǎn)生的高爐渣為原料制備獲得的，制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、能耗低；利用該高 爐渣處理劑處理廢水中的甲基橙，只需將所述高爐渣處理劑溶于50ml 10-400mg/l的甲基 橙溶液中，振蕩、固液分離即可，反應(yīng)時(shí)間短，并且不用調(diào)整甲基橙溶液的PH值。同時(shí)本發(fā) 明消耗了冶煉生鐵時(shí)排放大量的高爐渣，大大提高鋼鐵企業(yè)廢物綜合利用，實(shí)現(xiàn)以廢治廢， 并且節(jié)省了高爐渣存放空間和費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種利用高爐渣處理劑處理甲基橙廢水的方法流程圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例震蕩范圍時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的甲基橙溶液中甲基橙吸光度的 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員更清楚地理解本申請(qǐng)，下面結(jié)合附圖， 通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案作詳細(xì)描述。
[0020] 在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種利用高爐渣處理劑處理甲基橙廢水的方法，該高 爐渣處理劑通過(guò)高爐渣制備獲得。
[0021] 下面請(qǐng)參看圖1，是本發(fā)明實(shí)施例中的方法實(shí)施過(guò)程圖，具體包括：
[0022] S1，將所述高爐渣研磨至30-60um，獲得高爐渣細(xì)粉。具體來(lái)說(shuō)，高爐渣的主要化 學(xué)組分按重量百分比計(jì)為：CaO :38· 42%、MgO :10· 51%、Si02:31. 99%、Al 203:13· 77%、S : 0· 89%、Fe0 :0· 52%、Μη0 :0· 60%、Ti02:l. 41%，其他：0-1. 89%。
[0023] S2,將所述高爐渣細(xì)粉添加到200ml鹽酸溶液中溶解及密封，然后利用超聲波振 蕩器進(jìn)行超聲波振蕩20-40min，獲得混合溶液。進(jìn)一步的，鹽酸溶液濃度為2-5mol/l。超 聲波振蕩器的振蕩功率為60-100%。
[0024] S3,使用水浴鍋將所述混合溶液在90-100°C的溫度下水浴加熱I. 5-2. 5h。
[0025] S4,過(guò)濾并清洗所述混合溶液，獲得濾液，然后使用NaOH溶液調(diào)節(jié)所述濾液的PH 值為11. 〇±〇. 1。進(jìn)一步的，所述NaOH溶液濃度為l-5mol/l。
[0026] S5,將所述濾液密封，然后在所述水浴鍋中55-70°C水浴加熱16-20h。
[0027] S6,使用離心機(jī)離心后獲得沉淀物，然后冷凍干燥，獲得所述高爐渣處理劑。進(jìn)一 步的，所述離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000-5000rpm，離心時(shí)間為15_20min。
[0028] S7,將所述高爐渣處理劑溶于50ml 10-400mg/l的甲基橙溶液中，在15-70°C恒溫 氣浴振蕩箱中振蕩5-30min。其中，所述高爐渣處理劑和所述甲基橙溶液中甲基橙的質(zhì)量比 為質(zhì)量比為（6_25):1。進(jìn)一步的，所述氣浴恒溫振蕩器的振蕩速度為100-130rpm。具體來(lái) 說(shuō)，當(dāng)高爐渣處理劑溶于甲基橙溶液中時(shí)，由于高爐渣處理劑偏堿性，因此在反應(yīng)時(shí)無(wú)需調(diào) 整甲基橙溶液的PH值，本發(fā)明的高爐渣處理劑可以在堿性環(huán)境下和甲基橙溶液直接反應(yīng)。
[0029] S8,使用針頭過(guò)濾器對(duì)振蕩反應(yīng)后的溶液進(jìn)行固液分離，然后除去固體物。
[0030] 本發(fā)明利用紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)定處理后水中甲基橙的吸光度，根據(jù)甲基 橙工作曲線換算出甲基橙相應(yīng)濃度，并計(jì)算出甲基橙的去除率，計(jì)算公式為：
[0031] η= χ 100
[0032] 式中，Co為甲基橙初始濃度（mg/1) ;Ct為t時(shí)間的甲基橙濃度（mg/1)，t的取值 范圍為上述的5-30min; η為甲基橙去除率（％)。甲基橙去除率越高，說(shuō)明本發(fā)明處理甲 基橙的效果越好，方法的可行性越高。
[0033] 下面使用具體的實(shí)施例對(duì)上述方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 本發(fā)明設(shè)計(jì)的方法步驟為：
[0036] (1)將高爐渣研磨至60um，再稱取IOg高爐渣細(xì)粉溶于200ml鹽酸溶液中，鹽酸溶 液濃度為2mol/l，使用封口膜密封并超聲波振蕩20min ;然后在恒溫水浴鍋中90°C水浴加 熱I. 5h ;過(guò)濾并使用超純水多次清洗后獲得濾液，超純水可以是蒸餾水、自來(lái)水等等，清洗 的次數(shù)以實(shí)際情況為準(zhǔn)；使用lmol/1 NaOH溶液調(diào)節(jié)濾液PH為11. 0±0. 1 ;使用封口膜密 封后在55°C水浴加熱16h ;接著使用離心機(jī)離心20min后獲得沉淀物，轉(zhuǎn)速為2000rpm，最 后冷凍干燥得到粉末。
[0037] (2)稱取0. 05g粉末于40ml 10mg/l甲基橙溶液中，在25°C恒溫氣浴振蕩箱中振 蕩 30min。
[0038] (3)使用針頭過(guò)濾器取上清液過(guò)濾固體物后使用紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì)在 464nm處測(cè)試甲