申请日2015.12.10
公开(公告)日2016.02.17
IPC分类号C02F1/28; B01J20/30; B01J20/18; B01J31/26; C02F101/20; C02F103/22
摘要
本发明公开了一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂及其制备方法，该吸附剂由以下重量份的原料组成：沸石分子筛60～80份、氯化钙10～20份、聚丙烯酰胺3～5份和壳聚糖2～4份。本吸附剂是以氯化钙、聚乙烯酰胺和壳聚糖负载在沸石分子筛上，其“空腔”十分丰富，具有很大的内表面积，吸附性能较强，对氰化物的吸附效果显著，同时对金、银、镉、铜、铬等金属离子的吸附效果也较好。用于处理贵金属生产的含氰废水时，每升废水仅需加入本吸附剂3～10g，废水中氰化物和重金属的浓度即可达到国家的排放标准，用量较少，成本低，经济效益、生态效益和社会效益好。
权利要求书
1.一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：
沸石分子筛60～80份、氯化钙10～20份、聚丙烯酰胺3～5份和壳聚糖2～4份。
2.根据权利要求1所述的一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂，其特征在于：由以下重量份的原料：沸石分子筛75份、氯化钙15份、聚丙烯酰胺5份和壳聚糖3份。
3.根据权利要求1所述的一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将原料氯化钙10～20份、聚丙烯酰胺3～5份和壳聚糖2～4份加入超声波容器，再加入水 200～500份，超声震荡至原料全部溶解，得到负载溶液;
(2)将原料沸石分子筛60～80份加到负载溶液中，在温度为40～50℃下超声震荡2～4h，过滤，取固相于90～110℃下烘干，冷却至室温，出料即得到吸附剂。
4.根据权利要求1所述的一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂的应用，其特征在于：在每升贵金属生产含氰废水中加入吸附剂3～10g。
5.根据权利要求1所述的一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂的应用，其特征在于：将黄金生产废水进行吸附处理，废水中含氰化物浓度为168.74mg/L，金离子浓度为3.28mg/L，银离子浓度为5.46mg/L，铜离子浓度为52.18mg/L，镉离子浓度为0.34mg/L，铬离子浓度为 6.18mg/L。取1000L的废水加入吸附剂10kg，再用氢氧化钠调节pH至11，搅拌吸附90min即可达到国家污水排放标准。
说明书
一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体来说是一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂及其制备方法。
背景技术
含氰废水泛指含有各种氰化物的废水，在工业生产中，氰化法提取贵金属、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。尤其是在选矿行业中生产工艺中氰化物的用量很大，废水中氰根质量浓度较高，还含有大量的重金属、硫氰酸盐等化合物。含氰废水毒性大、分布广，因此，必须严格加以处理，使外排水中氰化物达到国家环保部门规定的要求，否则，将对人畜及自然环境造成危害。
在贵金属生产过程中含氰废水的处理方法主要有以下几种：碱性氯化法、硫酸亚铁法、臭氧处理法、离子交换法、活性炭吸附法等。其中碱性处理法的处理效果好，设备简单，投资省，便于管理，是比较成熟和普遍采用的方法之一。但其缺点是处理后有余氯，难以准确投料，设备腐蚀严重，运行费用较高。硫酸亚铁法的特点是操作简单，处理费用低，且可回收普鲁士蓝沉淀作颜料。但其缺点是处理效果差，淤渣很多，分离出不溶物后的废水呈蓝色，出水中氰残留量大不能直接排放。臭氧法的突出特点是在整个过程中不增加其他污染物质，污泥量少，且因增加了水中的溶解氧而使出水不易发臭。但其存在能耗大、成本高、处理效果较差等问题。离子交换法的优点是净化水的水质好，水质稳定，可以回用，同时能回收氰化物和重金属化合物。但树脂的价格昂贵，所以经济性较差。另外，离子交换树脂再生困难，工作量大。
活性炭用于净化污水已有相当长的历史，应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多。活性炭具有吸附氰化物的能力，同时还具有吸附氧的能力，它在处理含氰废水时不仅有着吸附特性还能表现出催化特性。其优点是操作简单，可以吸附回收大量的金银，经济效益十分可观。但单纯的活性炭处理含氰废水的处理效率较低、成本较高。因此，寻找一种具有更强吸附催化性能和低成本的吸附剂替代活性炭，对发展我国贵金属生产和环保发展将有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有贵金属生产产生的含氰废水处理存在的问题，提供一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂及其制备方法。本发明的吸附剂是以氯化钙、聚乙烯酰胺和壳聚糖负载在沸石分子筛上，具有较强的吸附和催化性能，对含氰废水的处理效果好，成本较低，具有很好的经济效益。
为实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现：
一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂，包括以下重量份的原料：沸石分子筛60～80份、氯化钙10～20份、聚丙烯酰胺3～5份和壳聚糖2～4份。
作为本发明优选的方案，以上所述的用于处理贵金属生产含氰废水的吸附剂，包括以下重量份的原料：沸石分子筛75份、氯化钙15份、聚丙烯酰胺5份和壳聚糖3份。
以上所述的沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物，其化学通式为： Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O，其中M代表阳离子，m表示其价态数，z表示水合数，x和 y是整数。沸石分子筛是一种笼形孔洞骨架晶体，经脱水后，“空腔”十分丰富，具有很大的内表面积，其吸附能力极强，沸石分子筛还具有很好的催化、离子交换性能。
一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将原料氯化钙10～20份、聚丙烯酰胺3～5份和壳聚糖2～4份加入超声波容器，再加入水200～500份，超声震荡至原料全部溶解，得到负载溶液;
(2)将原料沸石分子筛60～80份加到负载溶液中，在温度为40～50℃下超声震荡2～4h，过滤，取固相于90～110℃下烘干，冷却至室温，出料即得到吸附剂。
一种处理贵金属生产含氰废水的吸附剂的应用，在每升贵金属生产含氰废水中加入吸附剂3～10g。
以上所述的贵金属生产是指利用氰化法生产金或银的企业。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的吸附剂是以氯化钙、聚乙烯酰胺和壳聚糖负载在沸石分子筛，其“空腔”十分丰富，不仅具有很大的内表面积，使得吸附剂具有很强的吸附性能，对氰化物的吸附效果显著，本吸附剂还具有吸附氧的能力，催化性能极好，从而提高吸附效率。
2、本吸附剂为复合型吸附剂，具有特殊的吸附性能，即使在低浓度下，仍然具有很好的吸附容量，经过本吸附剂吸附后，废水中氰化物质量浓度能降到0.5mg/L以下，符合国家《污水综合排放标准》。而常用的吸附剂如活性炭、有机硅等在低浓度时不能吸附氰化物，导致含氰废水需要二次处理才能达到国家污水排放标准。
3、本吸附剂用于处理贵金属生产含氰废水时，每升废水仅需加入吸附剂3～10g，废水中氰化物的浓度即可达到国家的排放标准，用量少，成本低。
4、本发明吸附剂具有较强的吸附和催化性能、成本较低、制备工艺简单等优点，用于处理贵金属生产含氰废水时，不仅对氰化物的吸附效果好，还能吸附金、银贵金属离子，回收大量的金或银贵金属;同时还可以吸附废水中的镉、铜、铬等重金属离子，提高贵金属和重金属的回收效率，经济效益、生态效益和社会效益极好。
