專利名稱：竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以竹粉為主要材料進行化學加工制備吸附材料的生產(chǎn)方法，具體是竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
全國第六次森林資源清查統(tǒng)計顯示，我國現(xiàn)有竹林面積484. 26萬公頃，年產(chǎn)竹材總量為1800萬噸，幾乎占到世界竹材產(chǎn)量的一半，是世界上最大的竹資源擁有國和竹材人造板生產(chǎn)國，在竹材資源的開發(fā)利用方面位居世界領(lǐng)先水平。但是，目前我國竹材資源的利用率偏低，一次利用率為20% -50%，每年有大量的竹材加工剩余物如竹屑、鋸末、邊角料等，以及1180萬噸以上尚未利用的雜竹和小徑竹。利用竹材加工剩余物，通過化學改性，制備成各種離子吸附劑，用于吸附有毒有害物質(zhì)。既實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，緩解資源不足，符合綠色循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，又解決了環(huán)境污染問題，無疑，具有十分重大的社會經(jīng)濟效能。季銨型吸附劑可應(yīng)用于各種廢水的處理，例如陰離子染料廢水、重鉻酸根離子廢水、磷酸根離子廢水等，因此制備季銨鹽竹粉吸附材料，拓寬了曾一度作廢棄物處理的竹類加工剩余物的附加價值，解決了大量竹材加工廢棄物資源浪費或處理不當帶來的環(huán)境污染問題，同時為生物吸附劑應(yīng)用于污染廢水的治理提供了技術(shù)支持。CN1011091906A、CN102580689A 和 CN102553538A 公開了農(nóng)業(yè)廢棄物的季銨型陽
離子吸附材料制備方法，這些方法使用大量的有毒溶劑(如吡唆、N，N-二甲基甲酰胺等溶液)，生產(chǎn)成本較高、溶劑廢水量大，容易造成二次污染。本發(fā)明使用的主要溶劑為水，成本低，與上述專利文獻合成方法不同。經(jīng)檢索尚未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外有關(guān)竹粉季銨型陽離子吸附材料生產(chǎn)方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種竹粉銨型陽離子吸附材料的生產(chǎn)方法。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本竹粉銨型陽離子吸附材料的生產(chǎn)方法按下列步驟進行(I)竹粉的堿處理將60重量份的60-80目竹粉和20_40重量份氫氧化鈉置于200-400重量份的水中，在室溫下攪拌1-3小時、抽濾、用稀鹽酸洗滌至中性后烘干；(2)環(huán)氧氯丙烷改性竹粉的制備將步驟(I)得到的制成物與160-250重量份環(huán)氧氯丙烷混合，在70-90°C條件下反應(yīng)4-12小時、抽濾、烘干；(3)有機胺改性竹粉的制備將經(jīng)步驟(2)所得的制成物與40-60重量份的短鏈脂肪有機胺和65-100重量份水混合，在50-70 V條件下反應(yīng)4_12小時、抽濾、用稀鹽酸洗滌至中性后供干；(4)竹粉季銨型陽離子吸附材料的制備將經(jīng)步驟(3)所得制成物與200重量份水、200重量份異丙醇和1-3重量份氫氧化鈉混合升溫至55-75°C，緩慢加入90-150重量份2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨溶于150重量份的水溶液，加入時間為25-35分鐘，加入完后繼續(xù)反應(yīng)2-6小時后，抽濾、用稀鹽酸洗滌至中性后烘干。步驟(3)中所述的短鏈脂肪有機胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中任一種。本發(fā)明的有益效果是制取的竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料比竹粉未經(jīng)深加工處理的對磷酸根離子的吸附能力明顯提高，對磷的吸附質(zhì)量可以超過475mg/g (以P計算)，其吸附容量明顯高于其它農(nóng)業(yè)廢棄物改性的吸附劑。本吸附劑對50mg/L的磷的廢水處理脫色率可達97%以上。將作為竹材加工的剩余物、環(huán)境污染物改性成吸附率高的竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料，對陰離子都具有良好的吸附性能，有利于應(yīng)用到工業(yè)廢水的處理等領(lǐng)域，且變廢為寶，極大地提高了竹粉的附加值。


圖1是本發(fā)明實施例1所得的樣品對磷的等溫吸附線圖。圖2是本發(fā)明實施例1所得的樣品對磷的脫色率圖。
具體實施例方式以下通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。先將各原料及其重量份配比值按八項實施例列于下表
權(quán)利要求
1.一種竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料的生產(chǎn)方法，其特征是按下列步驟進行 (1)竹粉的堿處理將60重量份的60-80目竹粉和20-40重量份氫氧化鈉置于200-400重量份的水中，在室溫下攪拌1-3小時、抽濾、用稀鹽酸洗滌至中性后烘干； (2)環(huán)氧氯丙烷改性竹粉的制備將步驟(I)得到的制成物與160-250重量份環(huán)氧氯丙烷混合，在70-90°C條件下反應(yīng)4-12小時、抽濾、烘干； (3)有機胺改性竹粉的制備將經(jīng)步驟(2)所得的制成物與40-60重量份的短鏈脂肪有機胺和65-100重量份水混合，在50-70 0C條件下反應(yīng)4-12小時、抽濾、用稀鹽酸洗滌至中性后烘干； (4)竹粉季銨型陽離子吸附材料的制備將經(jīng)步驟(3)所得制成物與200重量份水、200重量份異丙醇和1-3重量份氫氧化鈉混合升溫至55-75°C，緩慢加入90-150重量份2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨溶于150重量份的水溶液，加入時間為25-35分鐘，加入完后繼續(xù)反應(yīng)2-6小時后，抽濾、用稀鹽酸洗滌至中性后烘干。
2.如權(quán)利要求1所述竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)中所說的短鏈脂肪有機胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中任一種。
全文摘要
一種竹粉季銨鹽陽離子型吸附材料的生產(chǎn)方法，按如下四個步驟進行一是竹粉加工的剩余物粉碎成60-80目竹粉，再對竹粉進行堿處理，二是對經(jīng)堿處理后的竹粉，用環(huán)氧氯丙烷進行改性處理，三是將經(jīng)步驟二處理后的制成物用有機胺改性，四是最終制成黃色粉末狀的竹粉季銨鹽陽離子型吸附，用于作處理污水的吸附劑。本發(fā)明工藝簡單、原料成本低、吸附量大，吸附劑吸附后可以直接焚燒處理。本方法制得的季銨鹽陽離子型吸附劑可以應(yīng)用于磷酸根廢水的吸附治理，并具有良好的處理效果。本發(fā)明不僅實現(xiàn)了竹材加工剩余物資源的回收利用，并且得到了廉價、高效的新型吸附劑，促進環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
文檔編號B01J20/24GK103007893SQ201210537479
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者李兵, 劉力, 王志坤, 馮炎龍, 郭建忠 申請人:浙江農(nóng)林大學