一種能去除廢水中砷的玉米芯遺態(tài)材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遺態(tài)材料，通過(guò)轉(zhuǎn)化工藝制得玉米芯Fe2O3／Fe3O4／C復(fù)合材料，且將該遺態(tài)材料用于含砷模擬廢水中，闡明該遺態(tài)材料對(duì)砷元素的吸附機(jī)理。本發(fā)明專利所述的遺態(tài)材料玉米芯，相對(duì)于目前現(xiàn)有的制成活性炭的方法有較高的價(jià)值，且具有的豐富空隙結(jié)構(gòu)與對(duì)重金屬有良好效果的氧化鐵結(jié)合，既能保證內(nèi)部的豐富空隙結(jié)構(gòu)特性又能具備氧化鐵的吸附性能，使砷被固定在孔徑內(nèi)部，因此可以作為新的有效的吸附材料。
【專利說(shuō)明】一種能去除廢水中砷的玉米芯遺態(tài)材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水污染控制及生物質(zhì)材料研究領(lǐng)域，一種能去除廢水中砷的玉米芯遺態(tài)材料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工廠企業(yè)如造紙、冶煉、燃料、電池等大量行業(yè)得到了快速發(fā)展，隨之而來(lái)的是大量含重金屬?gòu)U水、固體廢棄物和廢氣被排放到環(huán)境中，這對(duì)一些地區(qū)的環(huán)境造成比較大的壓力，環(huán)境中的重金屬有很強(qiáng)的毒性，已對(duì)生物體造成了嚴(yán)重威脅。而砷作為重金屬污染元素多與其他礦物(如有色金屬礦物)伴生存在，由于自然釋放和人為的開發(fā)，尤其是對(duì)貧礦的大量開采和使用，生產(chǎn)過(guò)程中大量砷隨主元素被開發(fā)出來(lái)進(jìn)入環(huán)境。采礦、有色金屬冶煉、硫酸制備、化工染料及農(nóng)藥生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域排出的廢水往往含有高濃度砷。
[0003]目前，有很多處理含砷廢水的方法，如化學(xué)沉淀法、離子交換法、電化學(xué)處置、反滲透法等。然而，這些方法在去除低濃度砷時(shí)效率較低且處理費(fèi)用較高。由此，生物吸附法作為一種成本低廉的方法越來(lái)越受到人們青睞，此外，這種方法所用的材料也具有無(wú)二次污染、環(huán)境友好等特點(diǎn)。
[0004]生物質(zhì)材料是以木本植物、禾本植物和藤本植物及其加工剩余物和廢棄物為原料，通過(guò)物理、化學(xué)和生物等高技術(shù)手段，加工制造性能優(yōu)異、附加值高的新材料。玉米芯來(lái)源廣泛，我國(guó)南北都有，一直以來(lái)未被有效地利用，依據(jù)玉米芯豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，依據(jù)植物遺態(tài)材料理論，以氧化鐵對(duì)重金屬的去除效果制成的生物質(zhì)遺態(tài)材料，既能保持玉米芯內(nèi)部豐富空隙結(jié)構(gòu)特性又能具備氧化鐵的吸附性能，因此可以作為新型的吸附材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是提供一種生物質(zhì)遺態(tài)材料，該材料可有效吸附及去除重金屬?gòu)U水中的砷。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:將玉米芯干燥后切割為近似等大的小塊體，然后在稀氨水中做抽提預(yù)處理，隨后將玉米芯洗凈干燥。將適量硝酸鐵溶于乙醇——超純水(I: I)混合溶劑中得到實(shí)驗(yàn)前驅(qū)體溶液，并把已制得的產(chǎn)物浸沒(méi)在該溶液中得到初產(chǎn)品。將獲得產(chǎn)物焙燒后爐冷至室溫，利用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎并過(guò)100目篩，即獲得玉米芯復(fù)合材料吸附劑。
[0007]有益效果
[0008]本發(fā)明利用玉米芯豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，以及氧化鐵對(duì)重金屬的去除效果制成生物質(zhì)材料，獲得一個(gè)既能保持玉米芯內(nèi)部豐富空隙結(jié)構(gòu)特性又能具備氧化鐵的吸附性能的新型的生物質(zhì)吸附材料。
【具體實(shí)施方式】[0009]將玉米棒去掉顆粒后，干燥切割玉米芯為近似等大的小塊體，然后在體積濃度為6% — 8%的稀氨水中于100°C下浸煮5h做抽提預(yù)處理，隨后將玉米芯洗凈，70°C下干燥24h。將適量硝酸鐵溶于乙醇一超純水(I: I)混合溶劑中得到實(shí)驗(yàn)前驅(qū)體溶液，將已制得的產(chǎn)物浸沒(méi)在該溶液中，在50°C的條件下水域控制一周后取出試樣烘干24小時(shí)，重復(fù)浸潰3次。在馬弗爐中將獲得產(chǎn)物450°C焙燒Ih后爐冷至室溫。利用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎并過(guò)100目篩，即獲得玉米芯遺態(tài)復(fù)合材料吸附劑。在恒溫條件下選IOOml的具塞三角瓶，每個(gè)三角瓶中加入IOOml的As離子溶液和Ig玉米芯粉，反應(yīng)120min完成。在實(shí)驗(yàn)設(shè)定范圍內(nèi)，砷初始濃度為15mg / L，溶液初始pH=5，溫度為30°C，吸附粒徑小于100目，吸附劑用量為
0.7mg / 50mL，吸附時(shí)間為5h時(shí)，對(duì)砷的去除效率最高，為94%。
[0010]以上描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都在要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種玉米芯遺態(tài)材料，其特征在于:將玉米棒去掉顆粒后，干燥切割玉米芯為近似等大的小塊體，然后在體積濃度為6%——8%的稀氨水中于100°C下浸煮5h做抽提預(yù)處理，隨后將玉米芯洗凈，70°C下干燥24h。將適量硝酸鐵溶于乙醇一超純水(I: I)混合溶劑中得到實(shí)驗(yàn)前驅(qū)體溶液，將已制得的產(chǎn)物浸沒(méi)在該溶液中，在50°C的條件下水域控制一周后取出試樣烘干24小時(shí)，重復(fù)浸潰3次。在馬弗爐中將獲得產(chǎn)物450°C焙燒Ih后爐冷至室溫。利用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎并過(guò)100目篩，即獲得玉米芯殼復(fù)合材料吸附劑。
【文檔編號(hào)】C02F1/28GK103721686SQ201310755531
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】李金城, 莫德清, 沈雨樨, 李文文, 施欽 申請(qǐng)人:宜興市金德環(huán)保設(shè)備有限公司