本發(fā)明屬于環(huán)境重金屬去除，具體涉及一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑及其制備方法和應用。

背景技術：

1、酸性銻礦廢水是典型的礦山廢水，在銻礦廢水中典型重金屬離子包括鉛、銻等重金屬，鉛、銻等重金屬進入動植物及人體內(nèi)，會在體內(nèi)蓄積，造成動植物死亡及人體致畸致癌的風險。由于酸性銻礦廢水ph低，重金屬含量高，酸性銻礦廢水處理重金屬大多采用電化學法和混凝法聯(lián)合處理，但由于其能耗較高，中小型銻礦無法承擔，所以大多數(shù)中小型銻礦廢水處理采用吸附法，但面臨著吸附劑消耗量大、成本高，適用ph敏感等問題。

2、電解金屬錳產(chǎn)生的酸浸渣稱為電解錳渣(electrolytic?manganese?residue,emr)，每生產(chǎn)1噸金屬錳會產(chǎn)生7-9噸電解錳渣，emr作為ⅱ類一般工業(yè)固體廢棄物，大量錳渣堆積會造成土地資源的浪費；從電解錳渣化學組成看，電解錳渣主要由二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂等組成，因此，將電解錳渣資源化就具有重要的現(xiàn)實意義。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑及其制備方法和應用，以解決背景技術中提出的目前大多數(shù)中小型銻礦廢水處理采用吸附法，卻面臨著吸附劑消耗量大、成本高，適用ph敏感等問題，以及大量錳渣堆積會造成土地資源的浪費，需要進行無害化資源化處理的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

3、s1、將海藻酸鈉加入水溶液中，恒溫攪拌處理，制得糊狀均勻的海藻酸鈉水溶液；

4、s2、將電解錳渣加入至上述海藻酸鈉水溶液中，攪拌超聲處理，形成均勻的第一溶液；

5、s3、配制過硫酸氨（aps）引發(fā)劑溶液，加入第一溶液，得到第二溶液；

6、s4、配制氫氧化鈉溶液和丙烯酸（aa）溶液，添加進第二溶液中，得到第三溶液；

7、s5、配制丙烯酰胺（am）溶液，添加進第三溶液中，得到第四溶液；

8、s6、配置n-n亞甲基雙丙烯酰胺（mba）溶液，添加進第四溶液中，得到第五溶液；

9、在60~65℃水培下，使上述第五溶液進行交聯(lián)反應，交聯(lián)反應結束后，用去離子水洗滌吸附凝膠至中性，烘干，得到海藻酸鈉-電解錳渣-聚丙烯酰胺吸附劑。

10、在一種具體的實施方式中，所述步驟s6中，所述交聯(lián)反應的時間為8~12h。

11、在一種具體的實施方式中，所述步驟s1中，海藻酸鈉為分析純；海藻酸鈉水溶液質(zhì)液比為5g∶35~45ml；攪拌溫度為80~90℃，攪拌時間為30~40min。

12、在一種具體的實施方式中，所述步驟s2中，攪拌超聲處理包括在轉(zhuǎn)速30r/min的條件下攪拌15~20min，以及在超聲功率200w條件下，超聲15~30min；所述電解錳渣經(jīng)過的預處理包括：400-600℃煅燒、粉碎后再經(jīng)過100目篩得到篩下物。

13、在一種具體的實施方式中，所述海藻酸鈉與電解錳渣的質(zhì)量比為5：2~3；海藻酸鈉與過硫酸銨（aps）引發(fā)劑的質(zhì)量比為5：0.1~0.15；海藻酸鈉與氫氧化鈉的質(zhì)量比為5：1~1.5；海藻酸鈉與丙烯酸（aa）的質(zhì)量體積比為5g：3~5ml；海藻酸鈉與丙烯酰胺（am）的質(zhì)量比為5：0.8~1.2；海藻酸鈉與n-n亞甲基雙丙烯（mba）的質(zhì)量比為5：0.3~0.4。

14、在一種具體的實施方式中，所述步驟s3中，加入第一溶液時的溫度為75~80℃，加入第一溶液后反應3~5min；步驟s4中，添加進第二溶液時的溫度為75~80℃，添加進第二溶液后反應3~5min；步驟s5中，添加進第三溶液時的溫度為75~80℃，添加進第三溶液后反應3~5min。

15、在一種具體的實施方式中，所述步驟s6中，烘干溫度為60~80℃。

16、本發(fā)明還提供了一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑，采用了如前所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法制備得到。

17、本發(fā)明還提供了一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的應用，所述酸性銻礦廢水重金屬吸附劑為如前所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑，應用在去除酸性銻礦廢水中的鉛、銻重金屬。

18、在一種具體的實施方式中，先將酸性銻礦廢水的ph調(diào)節(jié)為4~6，每升酸性銻礦廢水中所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的添加量為0.6~1g。

19、相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：

20、本發(fā)明采用第ⅱ類一般工業(yè)固廢電解錳渣為原料，摻入復合海藻酸鈉、聚丙烯酰胺，通過簡單水熱法制備了一種高效選擇性吸附凝膠。為吸附酸性銻礦廢水中鉛、銻等重金屬提供一種新材料，也為電解錳渣高值資源化提供一條新的途徑。

21、從電解錳渣化學組成看，電解錳渣主要由二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂等組成，具有類黏土礦物特性。單獨將電解錳渣作為重金屬吸附劑使用，存在著難以回收顆粒和吸附能力低等缺點。

22、而本發(fā)明制備的一種高效選擇性吸附凝膠，既克服了一般活化電解錳渣吸附劑粉末難以分離，不易回收利用的困難，也克服了海藻酸鈉基吸附劑機械性能差等問題。并且本發(fā)明對于單一鉛銻重金屬離子有著良好吸附性能，且當兩種重金屬同時存在時，復合吸附劑對三價銻離子有著良好的選擇吸附性，所以本發(fā)明不僅為電解錳渣高值資源化提供了一條新路徑，也提供了酸性銻礦廢水中鉛銻重金屬離子吸附去除的新型材料。

23、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

技術特征：

1.一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s6中，所述交聯(lián)反應的時間為8~12h。

3.根據(jù)權利要求1所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，海藻酸鈉為分析純；海藻酸鈉水溶液質(zhì)液比為5g∶35~45ml；攪拌溫度為80~90℃，攪拌時間為30~40min。

4.根據(jù)權利要求1所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中，攪拌超聲處理包括在轉(zhuǎn)速30r/min的條件下攪拌15~20min，以及在超聲功率200w條件下，超聲15~30min；所述電解錳渣經(jīng)過的預處理包括：400-600℃煅燒、粉碎后再經(jīng)過100目篩得到篩下物。

5.根據(jù)權利要求1所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，所述海藻酸鈉與電解錳渣的質(zhì)量比為5：2~3；海藻酸鈉與過硫酸銨（aps）引發(fā)劑的質(zhì)量比為5：0.1~0.15；海藻酸鈉與氫氧化鈉的質(zhì)量比為5：1~1.5；海藻酸鈉與丙烯酸（aa）的質(zhì)量體積比為5g：3~5ml；海藻酸鈉與丙烯酰胺（am）的質(zhì)量比為5：0.8~1.2；海藻酸鈉與n-n亞甲基雙丙烯（mba）的質(zhì)量比為5：0.3~0.4。

6.根據(jù)權利要求1所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中，加入第一溶液時的溫度為75~80℃，加入第一溶液后反應3~5min；步驟s4中，添加進第二溶液時的溫度為75~80℃，添加進第二溶液后反應3~5min；步驟s5中，添加進第三溶液時的溫度為75~80℃，添加進第三溶液后反應3~5min。

7.根據(jù)權利要求1所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s6中，烘干溫度為60~80℃。

8.一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑，其特征在于，采用了如權利要求1~7中任意一項所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法制備得到。

9.一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的應用，其特征在于，所述酸性銻礦廢水重金屬吸附劑為如權利要求8所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑，應用在去除酸性銻礦廢水中的鉛、銻重金屬。

10.根據(jù)權利要求9所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的應用，其特征在于，先將酸性銻礦廢水的ph調(diào)節(jié)為4~6，每升酸性銻礦廢水中所述的酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的添加量為0.6~1g。

技術總結
本發(fā)明公開了一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的制備方法，包括如下步驟：S1、制得糊狀均勻的海藻酸鈉水溶液；S2、加入電解錳渣形成第一溶液；S3、加入APS引發(fā)劑溶液得到第二溶液；S4、添加氫氧化鈉溶液和AA溶液得到第三溶液；S5、添加AM溶液得到第四溶液；S6、添加MBA溶液得到第五溶液；在水培下進行交聯(lián)反應，結束后用水洗滌至中性，烘干。本發(fā)明還提供了一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑，采用了上述制備方法制備得到。本發(fā)明還提供了一種酸性銻礦廢水重金屬吸附劑的應用，應用在去除酸性銻礦廢水中的鉛、銻重金屬。本發(fā)明既為酸性銻礦廢水吸附鉛銻重金屬提供了新材料，也為電解錳渣高值資源化提供了新途徑。

技術研發(fā)人員：游志敏,翁博文,熊文暢,劉云,陳躍輝,李夢珂
受保護的技術使用者：湘潭大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6