本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽在工業廢水除鉻中的應用。
背景技術：
鋁合金本身含有鋁、鋅、鎂、銅等金屬，通過表面堿洗和酸洗工藝，以及生產鋁合金過程中要對鋁合金使用含有鉻和鎳的材料進行表面氧化處理，從而會產生大量廢水，廢水中含有大量的鋁離子和少量的鋅、鎂離子以及重金屬離子鎳、鉻、銅等。
鉻是人體和動物必需的微量元素之一，對人體的新陳代謝起著重要的作用。但是過量的鉻會對人體、動物、環境帶來嚴重的影響。國家對總鉻和cr6+的排放標準作出了明確的規定：現有企業，總鉻的排放濃度不得超過1.5mg/l，cr6+的排放濃度不得超過0.5mg/l；新建企業，總鉻的排放濃度不得超過1mg/l，cr6+的排放濃度不得超過0.1mg/l。鋁合金生產加工產生的廢水中cr6+和cr3+是廢水中鉻的主要來源之一。因此，開發一種高效的污水處理劑，尤其是針對污水中的重金屬鉻等，成為研究的重點。
技術實現要素：
本發明提供一種二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽，其特征在于其制備方法包括如下步驟：向乙醚中加入300-400目硅膠、高氯酸和黃原酸鹽，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100-105℃，保持真空加熱24-36h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽，其中乙醚、硅膠、高氯酸、黃原酸鹽的用量為每5ml乙醚加1g硅膠、3mmol高氯酸、3mmol黃原酸鹽；所述黃原酸鹽優選乙基黃原酸鈉、乙基黃原酸鉀、丁基黃原酸鈉、戊基黃原酸鈉。
本發明提供一種用于除去污水中鉻離子的二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽的制備方法，其特征在于包括如下步驟：向乙醚中加入300-400目硅膠、高氯酸和黃原酸鹽，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100-105℃，保持真空加熱24-36h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽，其中乙醚、硅膠、高氯酸、黃原酸鹽的用量為每5ml乙醚加1g硅膠、3mmol高氯酸、3mmol黃原酸鹽；所述黃原酸鹽優選乙基黃原酸鈉、乙基黃原酸鉀、丁基黃原酸鈉、戊基黃原酸鈉。
本發明提供上述二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽在除去污水中重金屬的應用，所述重金屬優選鉻、銅、鎳。
本發明提供上述二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽在除去鋁合金加工產生的污水中重金屬的應用，所述重金屬優選鉻、銅、鎳。
與現有技術相比，本發明的優點在于：
(1)本發明制備的二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽，應用范圍廣，在水中易分散，可與污水中重金屬離子充分接觸，更好地實現重金屬的去除。
(2)本發明二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽對污水中鉻的去除效果明顯，優于現有技術中其它黃原酸鹽高分子材料(例如高分子絮凝劑聚乙烯亞胺基黃原酸鈉)，而且制備工藝簡便，制備過程無需使用高分子材料。本發明二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽對環境無污染，可通過過濾除去。
本發明所涉及的高氯酸指的是濃度為70％-72％的高氯酸，實施例中使用的高氯酸購買自國藥集團，ar(滬試)，70％-72％高氯酸。
具體實施方式
為了便于對本發明的進一步理解，下面提供的實施例對其做了更詳細的說明。但是這些實施例僅供更好的理解發明而并非用來限定本發明的范圍或實施原則，本發明的實施方式不限于以下內容。
實施例1
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、6mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-乙基黃原酸鈉(以下簡稱產品a)。
實施例2
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、6mmol丁基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到105℃，保持105℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-丁基黃原酸鈉(以下簡稱產品b)。
實施例3
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、6mmol戊基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到105℃，保持105℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-戊基黃原酸鈉(以下簡稱產品c)。
實施例4
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到淡黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸(以下簡稱產品d)。
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的乙基黃原酸鈉(以下簡稱產品e)。
實施例5
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、3mmol高氯酸、6mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-乙基黃原酸鈉(以下簡稱產品f)。
實施例6
向10ml乙醚中加入2g硅膠(300-400目)、6mmol高氯酸、3mmol乙基黃原酸鈉，室溫下攪拌0.5-1h，用旋轉蒸發儀蒸除乙醚，剩下的混合物于真空下加熱到100℃，保持100℃真空加熱24h，得到黃色粉末，即為二氧化硅負載的高氯酸-乙基黃原酸鈉(以下簡稱產品g)。
實施例7
自無錫某鋁合金生產加工企業取工業廢水(10l)，分別測定cr6+(二苯碳酰二肼分光光度法)，和總鉻的含量(高錳酸鉀氧化-二苯碳酰二肼分光光度法)，測試結果表明該工業廢水中含cr6+的含量為32.6mg/l，總鉻的含量為40.4mg/l。
取100ml上述工業廢水，加入實施例1制備的產品a(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為0.12mg/l，總鉻的含量為0.79mg/l，cr6+的清除率達99.6％，總鉻的清除率達98％。
取1l上述工業廢水，加入實施例2制備的產品b(1.5g)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為0.13mg/l，總鉻的含量為0.80mg/l。
取500ml上述工業廢水，加入實施例3制備的產品c(500mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為0.15mg/l，總鉻的含量為0.86mg/l。
取100ml上述工業廢水，加入實施例4制備的產品d(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為32.6mg/l，總鉻的含量為40.4mg/l，即產品d無除鉻效果。
取100ml上述工業廢水，加入實施例4制備的產品e(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為26.5mg/l，總鉻的含量為36.6mg/l，即產品e除鉻效果較差。
取100ml上述工業廢水，加入實施例5制備的產品f(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為8.9mg/l，總鉻的含量為30.8mg/l，即產品f對cr6+顯示出一定的去除效果，但是對總鉻的去除效果一般。
取100ml上述工業廢水，加入實施例6制備的產品g(200mg)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，過濾，檢測濾液，結果表明該濾液中含cr6+的含量為13.5mg/l，總鉻的含量為23.0mg/l，即產品f對cr6+和總鉻均顯示出一定的去除效果。
取100ml上述工業廢水，加入csax(200mg，按文獻制備“高分子重金屬絮凝劑csax除鉻性能研究”，張永智，等，凈水技術，2008年，第27卷第2期，第36-38,77頁)，室溫下攪拌40-60min后，轉速為80-120r/min，靜置半小時，取上清液檢測，結果表明該濾液中含cr6+的含量為10.3mg/l，總鉻的含量為17.5mg/l。
由上述實施例可以看出，本發明提供的二氧化硅負載的高氯酸-黃原酸鹽能有效去除鋁合金生產加工產生廢水中的cr6+和總鉻，操作簡便易行。
本發明所涉及的檢測方法都是按照國家環保總局.水和廢水監測分析方法(第三、四版)，中國環境科學出版社.中記載的方法進行的。