申请日 20180612
公开（公告）日 20201215
IPC分类号 C02F9/04; B02C19/20
摘要
本发明公开了一种工业废水除铊用的沉淀剂及工业废水深度除铊方法，属于废除净化领域。本发明的一种工业废水除铊用的沉淀剂包括硫酸钾、硫酸铁和pH调节剂；本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，向工业废水的溶液反应器中加入硫酸钾和硫酸铁，对工业废水进行加热，并在加热的过程中向混合液中加入pH调节剂；同时对工业废水进行搅拌，使铊离子进入沉淀，再进行固液分离。本发明可以使铊离子进入沉淀，再进行固液分离，去除率可以高于90％；此外不仅除铊率较高，而且对铊离子具有很强的选择性，能够对成分复杂的工业废水达到深度除铊的目的。
权利要求书
1.基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，其特征在于：向工业废水的溶液反应器(200)中加入硫酸钾和硫酸铁，对工业废水进行加热，并在加热的过程中向混合液中加入pH调节剂；同时对工业废水进行搅拌，使铊离子进入沉淀，再进行固液分离；其中，在加入pH调节剂的过程中，持续的对沉淀物进行研磨或破碎，并且持续调控工业废水的pH维持在1.0～3.5之间。
2.根据权利要求1所述的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，其特征在于：每升工业废水中硫酸钾的加入量为0.0005～0.20mol；每升工业废水硫酸铁的加入量为0.0075～0.6mol。
3.根据权利要求1所述的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，其特征在于：pH调节剂为KOH或者硫酸。
4.根据权利要求3所述的一种工业废水深度除铊的方法，其特征在于：所述KOH为KOH溶液，且KOH溶液的浓度为30-400g/L。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，其特征在于：采用水浴或者油浴或者加热炉对工业废水进行加热，并调控工业废水的温度为55℃～105℃。
6.根据权利要求5所述的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，其特征在于：硫酸钾和硫酸铁加入工业废水后生成KFe3(SO4)2(OH)6，KFe3(SO4)2(OH)6作为沉淀剂促进铊离子进入沉淀。
说明书
一种工业废水除铊用的沉淀剂及工业废水深度除铊方法
技术领域
本发明涉及废除净化技术领域，更具体地说，涉及一种工业废水除铊用的沉淀剂及工业废水深度除铊方法。
背景技术
铊是一种剧毒的稀有分散金属元素，其毒性远高于Hg、As、Pb、Cd、Cu等重金属，主要通过与人体内K+的竞争而影响神经冲动的传导。
在自然界中，铊常以微量元素形式伴生于长石、云母、黄钾铁矾等氧化矿及黄铁矿、方铅矿、辉黄铜矿等硫化矿中。在这些矿石的开采、选矿和冶炼过程中，产生大量含铊废水。由于较强的迁移性，废水中的铊易于进入环境水体中，然后通过饮水和食物链对人体健康造成严重危害。近年来，随着我国丰富含铊矿产资源的不断开发利用，水体铊污染已呈现加剧的趋势，对人类和环境健康造成了严重威胁。因此，含铊废水的处理和净化已刻不容缓。经检索，目前已开发的从工业废水中去除铊的方法很多，如化学沉淀法、生物吸附法、金属氧化物吸附法等，其中较采用普遍的方法是将铊从易溶的Tl(I)氧化成Tl(III)并生成沉淀而除去(CN201510802733.1-采用预氧化和混凝沉淀组合来处理含铊、氨氮废水的方法、CN201510106618.0-一种含铊废水的深度处理方法、CN201510076851.9-一种含铊废水深度净化处理工艺)。氧化剂有双氧化水(CN201510468124.7-一种同时高效去除冶炼废水中铊和砷的新方法、CN201510207306.9-一种去除污水中微量铊的方法)、高铁酸盐(CN201410186418.6-一种水中微量铊的去除方法)、高锰酸钾(CN201310609199.3-一种同时去除原水中镉和铊的方法)等。也有直接采用水合氧化锰(CN201510106618.0-一种含铊废水的深度处理方法)或纳米氧化锰(CN201110057640.2-一种聚合物基纳米氧化锰深度净化水中微量铊的方法)氧化并吸附废水中的铊。上述方法在处理普通含铊废水时可以获得较好的去除效果，但工艺较为繁琐，而且多为在碱性条件下进行除铊操作，工业废水多为碱性，调节pH值得开销成本较高，且近年来含铊废水成分越来越复杂，杂质离子多且浓度远高于铊，将严重干扰铊的去除效果。急需开发一种针对成分复杂的废水且能处理酸性废水成本较低的深度除铊方法。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中，现有的除铊方法处理效果有限的问题，提供一种工业废水除铊用的沉淀剂及工业废水深度除铊方法，通过向工业废水中加入硫酸钾和硫酸铁，使得铊离子可以高效去除，且可以降低除铊的成本，进而可以减少环境污染。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种工业废水除铊用的沉淀剂，包括硫酸钾、硫酸铁和pH调节剂。
优选地，pH调节剂为KOH或者硫酸；其中KOH为溶液，且KOH溶液的浓度为30-400g/L，硫酸为稀硫酸溶液。
本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，向工业废水的溶液反应器(200)中加入硫酸钾和硫酸铁，对工业废水进行加热，并在加热的过程中向混合液中加入pH调节剂；同时对工业废水进行搅拌，使铊离子进入沉淀，再进行固液分离。
优选地，每升工业废水中硫酸钾的加入量为0.0005～0.20mol；每升工业废水硫酸铁的加入量为0.0075～0.6mol。
优选地，pH调节剂为KOH或者硫酸。
优选地，在加入pH调节剂的过程中，持续的对沉淀物进行研磨或破碎。
优选地，所述KOH为KOH溶液，且KOH溶液的浓度为30-400g/L。
优选地，通过pH检测器检测工业废水的pH值，并在加热的过程中持续的向混合液中加入pH调节剂，持续调控工业废水的pH维持在1.0～3.5之间。
优选地，采用水浴或者油浴或者加热炉对工业废水进行加热，并调控工业废水的温度为55℃～105℃。
优选地，硫酸钾和硫酸铁加入工业废水后生成KFe3(SO4)2(OH)6，KFe3(SO4)2(OH)6作为沉淀剂促进铊离子进入沉淀。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种工业废水除铊用的沉淀剂，包括硫酸钾、硫酸铁和pH调节剂，pH调节剂为KOH或者硫酸，可以使铊离子进入沉淀，再进行固液分离，从而选择性将工业废水中的铊金属离子去除，去除率可以高于90％；
(2)本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，向工业废水的反应器中加入硫酸钾和硫酸铁，对工业废水进行加热，调控工业废水的pH维持在1.0～3.5之间；同时对工业废水进行搅拌，使铊离子进入沉淀，再进行固液分离，从而选择性将工业废水中的铊金属离子去除，去除率可以高于90％；特别是提高了废水的处理能力，并且对于0.2μg/L以上的工业废水都能有很好的去除效果；
(3)本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，以硫酸或者KOH作为pH调节剂，反应的过程中持续断地加入pH调节剂，调控pH值保持在1.0～3.5之间，通过精确、时时对反应过程中的pH进行调控，从而使得工业废水的铊离子可以快速的与溶液中的沉淀剂反应生成沉淀，从而提高铊离子的去除效率；
(4)本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，采用水浴或者油浴或者加热炉对工业废水进行加热，并调控工业废水的温度为55℃～105℃，水浴加热的效果提高了反应效果，并进行固液分离，比较容易去除，有利于工业推广；
(5)本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，加入pH调节剂时会生成难溶物，该方法反应器的底部内表面设置有凸起层或者磨砂层，研磨杆的底部设置有凸起层或者磨砂层，通过研磨杆与反应器共同作用对反应器内的初次生成的沉淀物进行研磨，从而使的溶液初次生成的沉淀物充分研磨，不仅可以对反应液进行充分的搅拌，而且提高了反应效率和反应的程度，从而可以有效地将工业废水中的铊去除；
(6)本发明的基于离子沉淀的工业废水深度除铊方法，流程短，步骤少，除铊率高，经济成本低，有利于环境保护，具有较高的工业推广价值。
发明人 （赵卓;程路伟;张福元;徐亮;田欢;张梦龙;张金池;）
