公布日：2023.01.06
申請日：2022.11.21
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01J20/18(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明包括一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，及用該方法得到的過渡金屬改性SSZ分子篩，涉及廢水處理和分子篩應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域；其中含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法采用廢液預(yù)處理、沉淀吸附和吸附劑濾餅焙燒依次進(jìn)行，能夠有效去除水體中過渡金屬離子絡(luò)合物，去除效率高于98%以上，交換液中過渡金屬離子濃度可以達(dá)到GB/T31962-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A級濃度范圍，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；采用本發(fā)明廢液的處理方法得到過渡金屬改性SSZ分子篩為副產(chǎn)品，但是也能起到優(yōu)異的VOCs吸附催化作用，相比現(xiàn)有的過濾得到污泥后填埋的方法，不會造成重金屬污染，對于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)均有重要的意義。
權(quán)利要求書
1.一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）廢液預(yù)處理：將含有過渡金屬離子絡(luò)合物的廢液在攪拌下加入沉淀劑，至廢液的pH值為3~5，升溫至40~60℃，攪拌處理1~2小時，得到預(yù)處理廢液；所述過渡金屬離子為鐵離子、銅離子、鎳離子或鉻離子中的一種或幾種；所述絡(luò)合劑為有機(jī)胺離子或/和氨水；所述沉淀劑為草酸或/和檸檬酸；所述含有過渡金屬離子絡(luò)合物的廢液中過渡金屬離子濃度小于1000mg/L，氨氮值小于20000mg/L，有機(jī)物化學(xué)耗氧量小于20000mg/L；（2）沉淀吸附：將吸附劑裝入交換柱中，用泵將預(yù)處理廢液循環(huán)泵入交換柱，采用上進(jìn)下出方式出料，溶液正常循環(huán)后，加熱升溫至70~80℃，交換50~60分鐘，檢測交換液中各組分的含量，當(dāng)過渡金屬離子含量滿足GB/T31962-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A級濃度時，停止交換，過濾，得到處理后廢液和吸附劑濾餅；所述吸附劑為蜂窩結(jié)構(gòu)的SSZ分子篩；按照以下步驟制備得到：①將SSZ分子篩原粉、環(huán)氧樹脂、陶土、酒石酸投入混料機(jī)中，攪拌混勻，得到混合料，然后將混合料投入煉泥機(jī)內(nèi)，向其中加入水和硅溶膠，攪拌混勻后擠出，得到煉好的泥料；所述SSZ分子篩原粉為SSZ-13分子篩原粉或SSZ-24分子篩原粉；其中SSZ分子篩原粉、環(huán)氧樹脂、陶土、酒石酸、水和硅溶膠的質(zhì)量比為100：1~5：10~15：1~5：50~60：0.1~0.5；所述環(huán)氧樹脂為E-51或E-44；所述硅溶膠為正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯；②將步驟①所得煉好的泥料投入真空擠出機(jī)內(nèi)擠出成型，得到蜂窩狀分子篩濕坯；將所得蜂窩狀分子篩濕坯減壓干燥至水分低于15%，得到蜂窩狀分子篩干坯；其中真空擠出機(jī)的擠出壓力為8~10MPa；減壓干燥的壓力為0.02~0.05MPa，溫度為75~85℃；③將步驟②所得蜂窩狀分子篩干坯以升溫速率5~8℃/分鐘升溫至400℃，焙燒1小時，然后以升溫速率2~4℃/分鐘升溫至500℃，焙燒3小時，自然冷卻至室溫取出，得到蜂窩結(jié)構(gòu)的SSZ分子篩；（3）吸附劑濾餅焙燒：將吸附劑濾餅經(jīng)干燥、焙燒得到過渡金屬改性SSZ分子篩；其中，干燥時溫度為100~120℃，干燥時間為2~4小時；焙燒時溫度為500~550℃，焙燒時間為2~4小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，其特征在于：所述SSZ分子篩原粉為SSZ-13分子篩原粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，其特征在于：步驟（3）中的干燥時先采用微波干燥15~30分鐘，然后在100~120℃下干燥2~4小時；焙燒時溫度為500~550℃，焙燒時間為2~4小時；其中微波干燥的頻率為2450MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，其特征在于：所述沉淀劑為草酸和檸檬酸按照質(zhì)量比1：1混合得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，其特征在于：所述硅溶膠為正硅酸四乙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，其特征在于：所述環(huán)氧樹脂為E-51。
發(fā)明內(nèi)容
為了在不造成二次污染的情況下，解決水體中過渡金屬離子的回收利用問題，本發(fā)明的目的是提供一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，采用該方法得到了性能優(yōu)異的過渡金屬改性SSZ分子篩。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，包括如下步驟：（1）廢液預(yù)處理：將含有過渡金屬離子絡(luò)合物的廢液在攪拌下加入沉淀劑，至廢液的pH值為3~5，升溫至40~60℃，攪拌處理1~2小時，得到預(yù)處理廢液；所述過渡金屬離子為鐵離子、銅離子、鎳離子或鉻離子中的一種或幾種；所述絡(luò)合劑為有機(jī)胺離子或/和氨水；所述沉淀劑為草酸或/和檸檬酸；所述含有過渡金屬離子絡(luò)合物的廢液中過渡金屬離子濃度小于1000mg/L，氨氮值小于20000mg/L，有機(jī)物化學(xué)耗氧量小于20000mg/L；（2）沉淀吸附：將吸附劑裝入交換柱中，用泵將預(yù)處理廢液循環(huán)泵入交換柱，采用上進(jìn)下出方式出料，溶液正常循環(huán)后，加熱升溫至70~80℃，交換50~60分鐘，檢測交換液中各組分的含量，當(dāng)過渡金屬離子含量滿足GB/T31962-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A級濃度時，停止交換，過濾，得到處理后廢液和吸附劑濾餅；所述吸附劑為蜂窩結(jié)構(gòu)的SSZ分子篩；按照以下步驟制備得到：①將SSZ分子篩原粉、環(huán)氧樹脂、陶土、酒石酸投入混料機(jī)中，攪拌混勻，得到混合料，然后將混合料投入煉泥機(jī)內(nèi)，向其中加入水和硅溶膠，攪拌混勻后擠出，得到煉好的泥料；所述SSZ分子篩原粉為SSZ-13分子篩原粉或SSZ-24分子篩原粉；其中SSZ分子篩原粉、環(huán)氧樹脂、陶土、酒石酸、水和硅溶膠的質(zhì)量比為100：1~5：10~15：1~5：50~60：0.1~0.5；所述環(huán)氧樹脂為E-51或E-44；所述硅溶膠為正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯；②將步驟①所得煉好的泥料投入真空擠出機(jī)內(nèi)擠出成型，得到蜂窩狀分子篩濕坯；將所得蜂窩狀分子篩濕坯減壓干燥至水分低于15%，得到蜂窩狀分子篩干坯；其中真空擠出機(jī)的擠出壓力為8~10MPa；減壓干燥的壓力為0.02~0.05MPa，溫度為75~85℃；③將步驟②所得蜂窩狀分子篩干坯以升溫速率5~8℃/分鐘升溫至400℃，焙燒1小時，然后以升溫速率2~4℃/分鐘升溫至500℃，焙燒3小時，自然冷卻至室溫取出，得到蜂窩結(jié)構(gòu)的SSZ分子篩；（3）吸附劑濾餅焙燒：將吸附劑濾餅經(jīng)干燥、焙燒得到過渡金屬改性SSZ分子篩；其中，干燥時溫度為100~120℃，干燥時間為2~4小時；焙燒時溫度為500~550℃，焙燒時間為2~4小時。
優(yōu)選的，所述SSZ分子篩原粉為SSZ-13分子篩原粉。
優(yōu)選的，步驟（3）中的干燥時先采用微波干燥15~30分鐘，然后在100~120℃下干燥2~4小時；焙燒時溫度為500~550℃，焙燒時間為2~4小時；其中微波干燥的頻率為2450MHz。
優(yōu)選的，所述沉淀劑為草酸和檸檬酸按照質(zhì)量比1：1混合得到。
優(yōu)選的，所述硅溶膠為正硅酸四乙酯。
優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂為E-51。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的含有過渡金屬離子絡(luò)合物廢液的處理方法，能夠有效去除水體中過渡金屬離子絡(luò)合物，去除效率高于98%以上，交換液中過渡金屬離子濃度可以達(dá)到GB/T31962-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A級濃度范圍，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
采用本發(fā)明廢液的處理方法得到過渡金屬改性SSZ分子篩為副產(chǎn)品，但是也能起到優(yōu)異的VOCs吸附催化作用，相比現(xiàn)有的過濾得到污泥后填埋的方法，不會造成重金屬污染，對于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)均有重要的意義。
（發(fā)明人：陳文勇;石倩翡;郭淄龍;張睿;呂云龍）
