申请日2016.09.19
公开(公告)日2016.12.21
IPC分类号C02F1/52; C02F1/28; C02F1/70; C02F103/10; C02F101/20
摘要
本发明提供一种转炉渣在制备含铜污水处理剂中的用途，所述含铜污水处理剂包括转炉渣。采用本发明所述的含铜污水处理剂能够有效的去除含铜污水中的铜，使得转炉渣变废为宝，且去除效果好。
权利要求书
1.转炉渣在制备含铜污水处理剂中的用途。
2.如权利要求1所述的转炉渣在制备含铜污水处理剂中的用途，其特征在于，所述转炉渣还包括以下技术特征中的任意一种或几种：
(1)MgO的含量为5%～10%;
(2)CaO的含量为25%～40%;
(3)单质铁的含量为5%～10%;
(4)转炉渣的粒径小于等于5目。
3.一种含铜污水处理剂，其特征在于，所述含铜污水处理剂包括转炉渣。
4.根据权利要求3所述的含铜污水处理剂，其特征在于：所述转炉渣为炼钢转炉渣。
5.根据权利要求3所述的含铜污水处理剂，其特征在于：所述转炉渣还包括以下特征中的任意一种或几种：
(1)MgO的含量为5%～10%;
(2)CaO的含量为25%～40%;
(3)单质铁的含量为5%～10%;
(4)转炉渣的粒径小于等于5目。
6.一种水处理方法，其特征在于，将如权利要求3-5任一权利要求所述的含铜污水处理剂与含铜污水混合反应。
7.根据权利要求6所述的水处理方法，其特征在于：当含铜污水中铜的浓度大于等于50mg/L时，所述转炉渣的使用量大于2.5g/L。
8.根据权利要7所述的水处理方法，其特征在于：当含铜污水中铜的浓度大于等于100mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于10g/L。
9.根据权利要8所述的水处理方法，其特征在于：当含铜污水中铜的浓度大于等于200mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于20g/L。
10.根据权利要求6所述的水处理方法，其特征在于：所述含铜污水处理剂与污水混合后反应的时间为3～6小时。
11.根据权利要求6所述的水处理方法，其特征在于：所述含铜污水和含铜污水处理剂混合反应后在污水中加酸。
12.根据权利要求11所述的水处理方法，其特征在于：所述酸为硫酸。
说明书
转炉渣在制备含铜污水处理剂中的用途
技术领域
本发明涉及一种转炉渣在制备含铜污水处理剂中的用途。
背景技术
国民经济的发展过程对工业产品的需求越来越强烈，化工、印染、电镀、有色金属的生产及矿石的开采等过程产生了大量的含铜废水。通常情况下，含铜废水主要以二价铜离子和络合态的铜存在，浓度普遍在50-1000mg/l。这些铜废水致使现在国内重金属废水污染越来越严重，也引起了人们的重视，也开始了着手对于含铜等重金属废水的处理研究。
目前，关于含铜废水的处理，主要有置换法、化学沉淀法与电解法。化学沉淀法的原理主要是利用氢氧化物和硫化物来与铜离子生成沉淀物并得到去除，去除率主要和原始溶液及药剂的ph值有关。铁氧体法是利用二价铁离子与铜离子在碱环境下生成沉淀物，最后形成铁氧体。电解法是通过电极的作用使得金属离子向阴极迁移并产生还原反应后沉淀。离子交换法等主要应用反渗透膜、树脂材料来交换金属离子。这些方法在实际运行的过程中都产生了一些问题，沉淀法需要消耗大量的原材料如氢氧化钠、硫化物，电解法的耗能太高，离子交换也存在投资大，而且对高浓度的废水效果不理想。针对这些问题，找到一种新的治理药剂和方法迫在眉睫。
转炉渣是炼钢过程中排出的典型固体废物，主要利用途径是粉磨或粒化后作为水泥原料、筑路材料、地基回填材料以及一些砖制品、混凝土制品等。近年来，在生活污水脱磷脱氮方面也存在一些实验研究，但转炉渣综合利用技术还比较狭窄，需求一种更高效、简单的利用途径势在必行。如果能够在环境治理领域得以应用，更是一种变废为宝的最佳途径。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含铜污水处理剂，用于解决现有技术中含铜污水处理方法的不足，同时一种使得转炉渣变废为宝的途径。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种转炉渣在制备含铜污水处理剂中的用途。
所述转炉渣还包括以下技术特征中的任意一种或几种：
(1)MgO的含量为5%～10%;
(2)CaO的含量为25%～40%;
(3)单质铁的含量为5%～10%;
(4)转炉渣的粒径小于等于5目。
本发明的另一方面还提供了一种种含铜污水处理剂，所述含铜污水处理剂包括转炉渣。
优选地，所述转炉渣为炼钢转炉渣。
优选地，转炉渣还包括以下特征中的任意一种或几种：
(1)MgO的含量为5%～10%;
(2)CaO的含量为25%～40%;
(3)单质铁的含量为5%～10%;
(4)转炉渣的粒径小于等于5目。
典型的转炉渣主要含有8%-10%二氧化硅(Si02)，5%-10%的氧化镁(MgO)，25%-45%的氧化钙(CaO)，5%-10%的单质铁，25-35%的氧化铁(FeO、Fe2O3)，以及少量的P205、Al2O3以及硫化物等，转炉渣中化学成分主要的存在形态有碳酸盐、硅酸盐以及氧化物。MgO和CaO能够水解生成OH-，显著提高水体的pH，与Cu(II)生成Cu(OH)2。
本发明的另一个方面提供了水处理方法，将上述含铜污水处理剂与含铜污水混合反应。
优选地，当含铜污水中铜的浓度大于等于50mg/L时，所述转炉渣的使用量大于2.5g/L。
优选地，当含铜污水中铜的浓度大于等于100mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于10g/L。
优选地，当含铜污水中铜的浓度大于等于200mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于20g/L。
优选地，所述含铜污水处理剂与污水混合后反应的时间为3～6小时。
优选地，所述含铜污水和含铜污水处理剂混合反应后在污水中加酸。
优选地，所述酸为硫酸。
如上所述，本发明的含铜污水处理剂，具有以下有益效果：
1)本发明利用转炉渣氧化钙与氧化镁碱性的特点，显著降低废水中的铜离子，同时较少调节废水pH的步骤和药剂，大大节约成本;
2)本发明采用的转炉渣具有碳酸盐和硅酸盐物质的成分，碳酸盐物质可以与铜离子生成重金属的碳酸盐，生成碳酸盐沉淀物质，同时转炉渣中的硅酸盐在水溶液的作用下可有一定量的水解反应，生成的硅酸盐凝胶具有较大的表面积，可与重金属离子产生吸附和共沉淀作用，显著降低污水中的铜离子。较细的转炉渣还具有一定的孔结构，能够吸附重金属离子，此外转炉渣比重大的特点也可以以较快的速度沉淀于底部，固液分离过程简单，成本低廉;
3)本专利采用的转炉渣具有一定量的单质铁，在水环境中能够和铜离子进行氧化还原反应，置换出铜离子，能够明显提高铜离子的去除率，节约铁质的使用;
4)本发明对铜离子的浓度和原始废水的pH具有广泛的适用性，可处理浓度在50-500mg/l，pH在5-10的铜废水，具有理想的去除效果，所处理的废水可满足GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求;
5)本发明具有反应速度快、流程短的特点，反应基本在3个小时内可结束，大大缩短了治理过程，增加治理能力;
6)本发明采用常见的工业废弃物电路渣作为治理药剂，属于废弃物的再生利用，具有良好的社会、经济、环境效益;
7)采用本发明处理含镍污水之后还可以回收钢渣和沉淀物，达到再利用的目的，尤其是回收物中还含有金属。