申请日2011.10.20
公开(公告)日2012.05.23
IPC分类号C02F1/62
摘要
本发明公开了一种含锌废水的处理方法。该方法是由铁铝叶绿矾和无定型二氧化硅以1:1～1∶5的质量比配合制备而成的粉末状物质，再把该物质加入到含锌废水中进行处理。所述的铁铝叶绿矾采用盐酸酸浸黄铁矿法制备，其中还含有2～8%的活性二氧化硫;所述的无定型二氧化硅是天然性活性硅，为无定型二氧化硅和少量岩屑所组成，是将“二氧化硅火山沉凝灰岩”经水解离析制得。本发明具有工艺流程简单，运行费用较低，无污泥产生，除锌效果高等特点。
权利要求书
1.一种含锌废水的处理方法，其特征在于：由铁铝叶绿矾和无定型二氧化硅组成，铁铝叶绿矾是以二氧化硅火山沉凝灰岩为活化剂，用盐酸酸浸黄铁矿制成的;无定型二氧化硅是用水处理二氧化硅火山沉凝灰岩得到硅质产品，铁铝叶绿矾和无定型二氧化硅重量比为1:1～5。
2.根据权利要求1所述的一种含锌废水的处理方法，其特征在于制备铁铝叶绿矾的方法为：以黄铁矿为原料，加入矿石量1/10～1/5的硅质火山沉凝灰岩为活化剂，经粉碎、配料，然后在质量浓度为100～200mg/L的盐酸水溶液中制浆，预浸，浸出保持pH<2，固液分离、上清液加温，浓缩，结晶、得到铁铝叶绿矾。
3.根据权利要求1所述的去除含锌废水的处理方法，其特征在于无定型二氧化硅的制备方法为：将采出的“硅质火山沉凝灰岩”原岩进行筛分、打水，导入回转圆筒机中进行水解离析，圆筒机的排矿、硅浆于岩渣分离，硅浆部分经沉淀、脱水、干燥即得产品。
4.根据权利要求1所述的一种含锌废水的处理方法，其特征在于将上述铁铝叶绿矾和无定型二氧化硅按照1:1～5的质量比配合，粉碎、过筛，得到100～120目粉末状物质。
说明书
一种含锌废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种含锌废水的处理方法，特别涉及处理锌浓度在10～100mg/L范围内的废水，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术
锌是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源。我国锌矿资源储量居世界第二位，锌资源并广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中。锌是人体健康不可缺少的元素，它广泛存在于人体肌肉及骨骼中，但是含量甚微，如果超量就会发生严重后果。含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重危害，具有持久性、毒性大、污染严重等危害，一旦进入环境后不能被生物降解，大多数参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康。随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增加，产生的重金属废水无论是从数量上还是种类上都大大增加，造成了严重的环境污染和资源浪费。因此含锌废水的治理在世界环保领域中仍是一个有待解决的问题。
目前，国内外根据其处理手段的不同，可分为物化法和生物法，根据锌在溶液中存在的形态不同，常用的处理方法分两类：第一类是使废水中呈溶解状态的锌离子转变为不溶的重金属化合物，经过沉淀或浮上法从废水中除去，具体方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等; 第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。这类方法能有效的去除废水中的锌，但都存在着投资大，运行费用高，治理后的水难以达标，污泥产量大等问题。
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种含锌废水的处理方法，该发明方法工艺流程简单，运行成本低，处理效果显著，经一次处理后水中残留锌离子浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.9%以上;无沉淀产生，不会引起二次污染，且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种处理废水中含锌浓度为10mg/L～100mg/L的除锌剂，该除锌剂工艺流程简单，运行成本低，处理效果显著，经一次处理后水中残留锌离子浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.9%以上，无沉淀产生，不会引起二次污染。
本发明采用的技术方案是：以“硅质火山沉凝灰岩”为活化剂用盐酸溶液氧化酸浸黄铁矿得到一种锌的含铁、铝、镁离子的盐——铁铝叶绿矾;同时将这种 “硅质火山沉凝灰岩”进行水解离析，得到一种无定型硅制品，将二者以一定比例混合，即可得到本发明所述的新型含锌废水除锌剂。
铁铝叶绿矾的制备方法为：以黄铁矿为原料，加入矿石量1/10～1/5的硅质火山沉凝灰岩为活化剂，经粉碎、配料，然后在质量浓度为100～200mg/L的盐酸水溶液中制浆，预浸，浸出保持pH<2，固液分离、上清液加温，浓缩，结晶、得到铁铝叶绿矾。
无定型二氧化硅的制备方法为：将采出的“硅质火山沉凝灰岩”原岩进行筛分、打水，导入回转圆筒机中进行水解离析，圆筒机的排矿、硅浆于岩渣分离，硅浆部分经沉淀、脱水、干燥即得产品。
将上述铁铝叶绿矾和无定型二氧化硅按照1:1～5的质量比配合，粉碎、过筛，得到100～120目粉末状物质。
本发明提供的新型含锌废水的处理方法为铁铝叶绿矾、无定型硅配合剂产品，该产品由铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:1～5的质量比配合组成，所述的铁铝叶绿矾含有91%～98%铁铝叶绿矾和2%～9%的活性二氧化硅;铁铝叶绿矾为乳黄色、黄白色、黄绿浅绿色，为放射纤维状，瘤状结晶，比重1.685，硬度2;该物质易溶于水，其水溶液呈酸性，pH值为1.15～1.98，随溶浓度的增加，呈黄色、棕红色、血红色、黑色。活性二氧化硅即可容性二氧化硅，其溶解于水溶液的pH值小于5.6;所述的无定型硅是一种天然活性硅，主要是无定型化硅和少量硫化物、长石和石英的岩屑。
该复合除锌剂的应用方法是： 将制备好的铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:1～5的重量比复配成除锌剂，调节pH值为9.5～11.5，在常温常压制浆、预浸2～15h，再将这种矿浆导入防腐蚀搅拌浸出槽;加温至65～85℃，在常压下继续浸出30～50min，加入到含锌量为10～100mg/L废水中，搅拌15～45min之后，出水即可达到国家一级排放标准，去除率为99.9%以上。
本发明的有益效果是:
(1)工艺流程简单，运行成本低;
(2)处理效果显著，经一次处理后水中残留锌离子浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.9%以上;
(3)该除锌剂在处理各种浓度的酸、碱含锌等重金属废水时，都可确保出水的锌等重金属含量稳定地低于工业废水最高允许排放浓度并且接近或低于生活饮用水质标准规定的浓度。
具体实施方式
铁铝叶绿矾的制备方法为：以黄铁矿为原料，加入矿石量1/10～1/5的硅质火山沉凝灰岩为活化剂，经粉碎、配料，然后在质量浓度为100～200mg/L的盐酸水溶液中制浆，预浸，浸出保持pH<2，固液分离、上清液加温，浓缩，结晶、得到铁铝叶绿矾。
无定型二氧化硅的制备方法为：将采出的“硅质火山沉凝灰岩”原岩进行筛分、打水，导入回转圆筒机中进行水解离析，圆筒机的排矿、硅浆于岩渣分离，硅浆部分经沉淀、脱水、干燥即得产品。
将上述铁铝叶绿矾和无定型二氧化硅按照1:1～5的质量比配合，粉碎、过筛，得到100～120目粉末状物质。
本发明提供的新型含锌废水的处理方法为铁铝叶绿矾、无定型硅配合剂产品，该产品由铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:1～5的质量比配合组成，所述的铁铝叶绿矾含有91%～98%铁铝叶绿矾和2%～9%的活性二氧化硅;铁铝叶绿矾为乳黄色、黄白色、黄绿浅绿色，为放射纤维状，瘤状结晶，比重1.685，硬度2;该物质易溶于水，其水溶液呈酸性，pH值为1.15～1.98，随溶浓度的增加，呈黄色、棕红色、血红色、黑色。活性二氧化硅即可容性二氧化硅，其溶解于水溶液的pH值小于5.6;所述的无定型硅是一种天然活性硅，主要是无定型化硅和少量硫化物、长石和石英的岩屑。
本发明方法采用一次直接投放，将制备好的铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:1～5的重量比复配成除锌剂，调节pH值为9.5～11.5，在常温常压制浆、预浸2～15h，再将这种矿浆导入防腐蚀搅拌浸出槽;加温至65～85℃，在常压下继续浸出30～50min，加入到含锌量为10～100mg/L废水中，搅拌15～45min之后，出水即可达到国家一级排放标准，去除率为99.9%以上。
实例1
将铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:2的重量比复配成除锌剂，调节pH值为9.5，在常温常压制浆、预浸3h，再将这种矿浆导入防腐蚀搅拌浸出槽;加温至65℃，在常压下继续浸出30min，加入到含锌量为100mg/L废水中，搅拌15min之后，出水中锌含量为0.05mg/L，去除率为99.96%。
实例2
将铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:3的重量比复配成除锌剂，调节pH值为10.0，在常温常压制浆、预浸2h，再将这种矿浆导入防腐蚀搅拌浸出槽;加温至69℃，在常压下继续浸出40min，加入到含锌量为58mg/L废水中，搅拌20min之后，出水中锌含量为0.03mg/L，去除率为99.97%。
实例3
将铁铝叶绿矾与无定型硅两种成分按1:4的重量比复配成除锌剂，调节pH值为11.0，在常温常压制浆、预浸2.5h，再将这种矿浆导入防腐蚀搅拌浸出槽;加温至75℃，在常压下继续浸出35min，加入到含锌量为10mg/L废水中，搅拌25min之后，出水中锌含量为0.001mg/L，去除率为99.99%。