申请日2014.05.30
公开(公告)日2014.08.27
IPC分类号C02F1/62; C02F101/22; C01G37/00
摘要
本发明公开了一种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其创新点在于：以含铬废水中铬为计量标准，按照质量比投入水化氯铝酸钙，在常温下反应，分离出沉淀物，沉淀物烘干，得到钙铬类榴石。本发明的这种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，开发了一种有效途径，充分资源化利用废水中的铬，变废为宝、化害为利，充分利用铬重金属的同时有效处理了废水，含铬废水经水化氯铝酸钙插层置换后，铬浓度由原来的45～50mg/l降低至0.4～0.5mg/l，达到安全排放的标准;本发明的处理方法不会产生污泥，避免了以固废的形式造成的二次污染转移，充分利用中水和滤饼，经济环保，效率高。
权利要求书
1.一种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：以含铬废水中铬为计量标准，按照质量比投入水化氯铝酸钙，在常温下反应，分离出沉淀物，沉淀物烘干，得到钙铬类榴石。
2.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法具体步骤为在常温搅拌下向含铬废水中缓慢加入准确计量经研磨粉碎过的水化氯铝酸钙，保持常温下搅拌，设置搅拌反应时间为8～96小时，搅拌至铬完全插层置换入水化氯铝酸钙中生成钙铬类榴石后，经过常温下过柱实现固液分离出沉淀物，停留时间为4～24小时后，沥干直接排料，沉淀物烘干，设置烘干温度为80～500℃，最后研磨粉碎至成品。
3.根据权利要求1或2所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述水化氯铝酸钙投入量与含铬废水中铬的质量比为1:10～20。
4.根据权利要求1或2所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述水化氯铝酸钙投入量与含铬废水中铬的质量比为1:13～17。
5.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述含铬废水包括有机铬废水、无机铬废水和有机无机混合废水;所述有机铬废水为乙酸铬废水;所述无机铬废水为硫酸铬、氯化铬或氧化铬废水;所述有机无机混合废水为有机铬废水与无机铬废水任意比的混合溶液。
6.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述的水化氯铝酸钙之钙铝比为1.5～6:1。
7.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述的水化氯铝酸钙之钙铝比为2～4:1。
8.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述常温下搅拌反应时间为12～48小时。
9.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述常温下过柱的停留时间为8～12小时。
10.根据权利要求1所述的利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其特征在于：所述沉淀物烘干温度为120～270℃。
说明书
一种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法
技术领域
本发明涉及一种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，属于环境保护、中水回用、功能纳米技术领域。
背景技术
我国的电镀厂大约有一万多家。每年排放的废水约有4O亿m3。含Cr(Ⅵ)废水是电镀行业的主要废水来源之一。Cr(VI)具有强毒性，是国际抗癌研究中心和美国毒理学组织公布的致癌物。具有明显的致癌作用。六价铬化合物在自然界不能被微生物分解。且渗透迁移性较强。对人体有强烈的致敏作用。因此，对含Cr(Ⅵ)电镀废水的妥善处理。是电镀行业中一个必须解决的环境问题。
目前，对于含Cr(Ⅵ )电镀废水的处理主要采用化学还原法、电解法、吸附法、微生物法、萃取法等。
化学还原法的基本原理是用还原剂将Cr(VI)还原为Cr(Ⅲ)，再加絮凝剂将Cr(m)絮凝沉淀，以实现固液分离。
电解法是利用电极与废水中Cr(VI)发生电化学反应而消除其毒性的方法，属于电化学过程。
吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。
近几年来.随着生物工程科学的发展，人们对微生物的认识越来越深人，利用微生物法来处理含Cr(Ⅵ)废水也逐渐引起人们的关注。
萃取法是利用Cr(Ⅵ)在不同的溶剂中有不同的溶解度来将其分离的单元操作。
众所周知，铬作为一种重金属，废水中的铬也是非常宝贵的生产资源，上述几种主要的处理方法多数都要产生污泥，然后以固废的形式将二次污染转移。
目前对含铬废水治理技术的研究大都局限于实验室或生产性试验阶段，因素单一无干扰，这与实际工程条件还存在一定的差距，钙铬类榴石在PVC行业、催化化学、药物化学、农业化学、装饰建材等诸多方面有着广泛的应用前景。
因此，急需要开发一种有效途径，充分资源化利用废水中的铬，变废为宝、化害为利的发明一种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用含铬废水生产钙铬类榴石的方法，便于在实际工程中的应用和推广。
本发明采用的技术方案为：一种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，其创新点在于：以含铬废水中铬为计量标准，按照质量比投入水化氯铝酸钙，在常温下反应，分离出沉淀物，沉淀物烘干，得到钙铬类榴石。
进一步的，所述利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法具体步骤为在常温搅拌下向含铬废水中缓慢加入准确计量经研磨粉碎过的水化氯铝酸钙，保持常温下搅拌，设置搅拌反应时间为8～96小时，搅拌至铬完全插层置换入水化氯铝酸钙中生成钙铬类榴石后，经过常温下过柱实现固液分离出沉淀物，停留时间为4～24小时后，沥干直接排料，沉淀物烘干，设置烘干温度为80～500℃，最后研磨粉碎至成品。
进一步的，所述水化氯铝酸钙投入量与含铬废水中铬的质量比为1:10～20。
进一步的，所述水化氯铝酸钙投入量与含铬废水中铬的质量比为1:13～17。
进一步的，所述含铬废水包括有机铬废水、无机铬废水和有机无机混合废水;所述有机铬废水为乙酸铬废水;所述无机铬废水为硫酸铬、氯化铬或氧化铬废水;所述有机无机混合废水为有机铬废水与无机铬废水任意比的混合溶液。
优选的，所述的水化氯铝酸钙之钙铝比为1.5～6:1。
优选的，所述的水化氯铝酸钙之钙铝比为2～4:1。
优选的，所述常温下搅拌反应时间为12～48小时。
优选的，所述常温下过柱的停留时间为8～12小时。
优选的，所述沉淀物烘干温度为120～270℃。
本发明的有益效果：本发明的这种利用含铬废水插层合成钙铬类榴石的方法，开发了一种有效途径，充分资源化利用废水中的铬，变废为宝、化害为利，充分利用铬重金属的同时有效处理了废水，含铬废水经水化氯铝酸钙插层置换后，铬浓度由原来的45～50mg/l降低至0.4～0.5mg/l，达到安全排放的标准;本发明的处理方法不会产生污泥，避免了以固废的形式造成的二次污染转移，充分利用中水和滤饼，经济环保，效率高。
