申请日2016.09.19
公开(公告)日2016.12.21
IPC分类号C02F1/52; C02F1/28; C02F1/00; C02F1/66; C02F101/20
摘要
本发明提供一种转炉渣在制备含镉污水处理剂中的用途，所述含镉污水处理剂包括转炉渣。采用本发明所述的含镉污水处理剂能够有效的去除含镉污水中的镉，使得转炉渣变废为宝，且去除效果好。
权利要求书
1.转炉渣在制备含镉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镉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。
3.一种含镉污水处理剂，其特征在于，所述含镉污水处理剂包括转炉渣。
4.根据权利要求3所述的含镉污水处理剂，其特征在于：所述转炉渣为炼钢转炉渣。
5.根据权利要求3所述的含镉污水处理剂，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镉污水处理剂与含镉污水混合反应。
7.根据权利要求6所述的水处理方法，其特征在于：当含镉污水中镉的浓度大于等于50mg/L时，所述转炉渣的使用量大于2.5g/L。
8.根据权利要求7所述的水处理方法，其特征在于：当含镉污水中镉的浓度大于等于100mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于10g/L。
9.根据权利要求8所述的水处理方法，其特征在于：当含镉污水中镉的浓度大于等于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：所述含镉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：所述含镉污水和含镉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
转炉渣在制备含镉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镉污水处理剂中的用途。
背景技术
镉作为一种广泛用于电镀、颜料、合金及镍镉电池行业的金属，在生产过程中也产生了大量的含镉废水。此外，含镉矿山的开采和冶炼所产生的废水、镉化合物工业废水也存在镉废水排放的问题。这些镉废水若不经处理排到自然环境中，通过食物链会影响到人体的多种疾病，如日本著名的骨痛病事件。
针对含镉废水的处理，主要有沉淀法(氢氧化物和硫化物)、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧化体法、膜分离法和生化法等，对于高浓度或经过离子交换后浓缩的含镉废水，电解及蒸发回收法也是一种切实可行的方法。化学沉淀法的原理主要是利氢氧化物、硫化物、碳酸盐、磷酸盐、铁氧体来与镉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。吸附法是利用多孔性的固体物质,使镉离子被吸附在固体表面而除去的方法。吸附法处理含隔废水的影响因素较多,如吸附剂的粒度、吸附剂的添加量、废水的成分、废水的含镉浓度、pH值、吸附时间等,这些都会增加实际操作的难度。电解法主要是使废水中重金属离析电解,在阳-阴两极上分别发生氧化和还原反应使其富集,然后进行处理，这种方法无污染，易回收金属，但耗能极高。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镉污水处理剂，用于解决现有技术中含镉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镉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镉污水处理剂，所述含镉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)，35%-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Cd(II)生成Cd(OH)2。
本发明的另一个方面提供了水处理方法，将上述权利要求所述的含镉污水处理剂与含镉污水混合反应。
优选地，当含镉污水中镉的浓度大于等于50mg/L时，所述转炉渣的使用量大于2.5g/L。
优选地，当含镉污水中镉的浓度大于等于100mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于10g/L。
优选地，当含镉污水中镉的浓度大于等于200mg/L时，所述转炉渣的使用量大于等于20g/L。
优选地，所述含镉污水处理剂与污水混合后反应的时间为3～6小时。
优选地，所述含镉污水和含镉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，本发明的含镉污水处理剂，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，显著降低废水中的镉离子，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，碳酸盐物质可以与镉离子生成碳酸盐结合态，降低其可溶性，硫化物可与镉离子形成稳定的硫化镉沉淀物，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，显著降低污水中的镉离子。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，在水环境中能够和镉离子进行氧化还原反应，置换出镉离子，能够明显提高镉离子的去除率，节约铁质的使用;
4)本发明对镉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的镉废水，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转炉渣和沉淀物，达到再利用的目的，尤其是回收物中还含有金属。