申请日2012.01.04
公开(公告)日2013.07.10
IPC分类号B01J20/02; C02F103/30; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种用于印染废水吸附脱色处理的钴基非晶合金条带及其应用，合金成分中钴元素的原子百分比为60～85%，钴基非晶合金以条带形式存在。将该钴基非晶合金条带作为吸附剂，用于印染废水的吸附脱色处理时，由于其表面具有高能量状态，易与溶液中的染料分子结合，能大量吸附染料分子。Co基非晶合金本身在近中性及酸性溶液中不发生明显消耗，在脱色过程中达到钴基非晶合金的最大吸附量以后经过简单处理就可以再次用于吸附脱色，而且由于钴基非晶合金是一种铁磁性材料，从水体中富集回收都很容易，这就克服了传统的吸附脱色技术的应用缺陷，从而使条带的重复持久利用成为现实，具备非常好的应用前景。
权利要求书
1.一种用于印染废水吸附脱色处理的钴基非晶合金条带，其特征在于：所述 钴基非晶合金以条带形式存在，钴元素的原子百分比为60～85%。
2.根据权利要求1所述的钴基非晶合金条带，其特征在于：所述钴基非晶合 金中的其他添加元素根据现有文献及技术资料确定，添加元素有助于钴原子非晶 化。
3.根据权利要求1所述的钴基非晶合金条带，其特征在于：所述钴基非晶合 金条带的规格为：条带宽度1～10mm;条带厚度20～100μm;条带长度根据使用 要求，通过改变感应熔炼的合金质量进行调整。
4.一种如权利要求1-3任一所述的钴基非晶合金条带的应用，其特征在于： 将钴基非晶合金条带作为吸附剂，用于印染废水的吸附脱色处理。
5.根据权利要求4所述的钴基非晶合金条带的应用，其特征在于：钴基非晶 合金条带进行吸附脱色处理时，染料溶液的浓度50～1000mg/L，温度为环境温度 到100℃，染料溶液为近中性或酸性。
6.根据权利要求5所述的钴基非晶合金条带的应用，其特征在于：所述染料 溶液的pH值为1～8。
说明书
用于印染废水吸附脱色处理的钴基非晶合金条带及其应用
技术领域
本发明涉及钴基非晶合金材料及其应用，具体为一种用于印染废水吸附脱色 处理的钴基非晶合金条带及其应用，该合金条带对印染废水的吸附脱色具有优异 效果。
背景技术
目前，印染废水处理技术主要包括物理吸附法、化学絮凝法、膜分离法、化 学氧化法、还原法、生物降解法等，现有的这些不同处理技术各有其优缺点和适 用性。例如，活性炭吸附法对于印染废水有良好的处理效果，但由于价格昂贵、 再生困难，一般只用于浓度较低废水或者深度处理;而无机絮凝剂、有机高分子 絮凝剂和复合絮凝剂则具有很强的选择性，且存在投加量过大、沉淀污泥过多等 缺点;膜分离技术具有低能耗、操作简单、可回收有用物质等优点，但膜及其设 备价格昂贵、不易维护;化学氧化法则需要消耗大量化学试剂，且存在安全性隐 患;传统的还原法处理印染废水，需要很长的处理时间才能达到后续处理的标准， 而且这种方法需要在一定的pH值范围内才能有明显的作用，在实际的印染废水 处理过程中会发生严重的氧化，造成铁的锈蚀消耗;生物降解法属于环境友好型 处理方法，但其选择性更强，一种生物菌往往只对某种或某几种染料具有脱色效 果，而且对废水的酸碱度有特定要求。
吸附法是使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。吸附 脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的。吸附按其作用力可分为物 理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种。目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物 理吸附，常用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、各种天然矿物(膨润土、硅藻 土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等，传统的吸附剂是活 性炭。吸附法适合难生化降解的纺织印染废水脱色处理，与其它处理方法优化组 合处理印染废水，脱色效果更佳。但是活性炭吸附脱色技术不适合印染废水一级 处理，只能用于深度脱色处理，活性炭处理成本高，再生困难，所以活性炭的再 生技术是正在研究的课题。综上所述，吸附脱色的发展方向体现在两个方面：① 根据吸附机制开发、寻找新的吸附剂;②对现有吸附剂的改性与活化，以提高脱 色效果和再生能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于印染废水吸附脱色处理的钴基非晶合金条带 及其应用，该合金条带对印染废水吸附脱色处理为物理吸附过程，处理过程中不 发生明显消耗，可以重复持久利用。
本发明的技术方案如下：
一种用于印染废水吸附脱色处理的钴基非晶合金条带，根据现有的文献及技 术资料并通过“试错法”选定具备钴基非晶合金条带形成能力的合金成分，合金 成分中钴元素的原子百分比为60～85%，钴基非晶合金以条带形式存在。
所述钴基非晶合金中的其他添加元素根据现有文献及技术资料确定，添加元 素有助于钴原子非晶化，其他添加元素可以为Ni、Si、B中的一种或几种，其含 量范围分别为：Ni：0～15%、Si：0～20%、B：10～25%。
所述钴基非晶合金条带的规格为：条带宽度1～10mm;条带厚度20～100μm; 条带长度根据使用要求，通过改变感应熔炼的合金质量进行调整。
所述钴基非晶合金条带作为吸附剂，用于印染废水的吸附脱色处理，钴基非 晶合金条带进行吸附脱色处理时，染料溶液的浓度50～1000mg/L，温度为环境温 度到100℃，染料溶液为近中性或酸性，染料溶液的pH值为1～8。
本发明具有以下优点：
1、本发明钴基非晶合金条带中的钴为亚稳态的钴原子，钴原子的这种状态在 热力学上属于高能态，拥有更多的不饱和悬空位，活性很高。以钴基非晶合金条 带作为印染废水处理的吸附剂，尤其是偶氮染料印染废水时，其与溶液中的染料 分子结合能力很强，能大量吸附染料分子，提高脱色效果。
2、本发明中，作为吸附剂的钴基非晶合金条带具有良好的铁磁性，当脱色过 程中达到钴基非晶合金的最大吸附量以后可以直接采用磁技术将水体中的条带回 收。回收技术简单、方便、可行，这就克服了传统的吸附脱色技术的应用缺陷， 具备非常好的应用前景。
3、由于在中性及弱酸性的条件下作为吸附剂的钴基非晶合金本身并不发生明 显消耗，仅作为吸附剂而将溶液中的染料分子富集到条带表面，脱色过程为物理 吸附过程。当脱色过程中达到钴基非晶合金的最大吸附量以后经过简单处理，就 可以再次用于吸附脱色，从而使条带吸附剂的重复持久利用成为现实。
4、本发明中，作为吸附剂的钴基非晶合金以薄带的状态存在，虽然相对于粉 体材料比表面大幅下降，但考虑到粉体钴基非晶合金昂贵的生产成本，本发明钴 基非晶条带的条带成形能力强，生产成本低，技术成熟，无需大量资金、技术投 入及即可投入生产，产业化较为容易。该种钴基非晶合金条带作为吸附剂在印染 废水的脱色处理过程中显示了巨大的应用潜力。