一種稻殼基重金屬吸附劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境處理領域,具體涉及一種稻殼基重金屬吸附劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)所排放的廢水中常含有重金屬離子,嚴重污染了環(huán)境,同時生物從其中攝取重金屬通過食物鏈富集,進入人體,造成慢性中毒,對人體健康造成潛在的威脅。處理廢水中重金屬的方法主要有吸附法、電解法、離子交換法和沉淀法等。這些方法去除重金屬效率高,但是具有成本大、能耗高、操作復雜、儀器設備昂貴等問題,限制了其應用。
[0003]吸附法作為一種常用的重金屬處理方法,關鍵在于選擇合適的吸附介質(zhì)。其中生物吸附劑不僅具有一般吸附劑的特點,還具有成本低、來源廣、去除效率高、選擇性好、適應條件寬等優(yōu)點。海帶作為一種生物吸附劑,在重金屬污染處理方面有著極高的應用價值,應用前景廣闊。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種稻殼基重金屬吸附劑,重金屬吸附能力強、吸附容量大、去除效率高,不產(chǎn)生二次污染。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種稻殼基重金屬吸附劑,其是由下述重量份的原料制得:
稻殼40-60,鮮海帶20-40,水稻秸桿3-5,硅藻土 5_10,明膠4_6,羥丙基甲基纖維素1-2,氯化鈣1-2,十二烷基葡糖苷0.1-0.2,苯甲酸鈉0.05-0.1。
[0006]一種稻殼基重金屬吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)將稻殼、水稻秸桿和硅藻土混合后加入適量4-8%的醋酸溶液70-80°C、400-800r/min攪拌5-10h,冷卻后將pH調(diào)至中性,過濾并干燥,于650_750°C條件下處理2_4h,冷卻后研磨至100-200目,得混合粉體;
(2)將鮮海帶常溫浸泡過夜后用水沖洗干凈,60-80°C條件下干燥3-6h后研磨粉碎,得海帶粉;將所述的海帶粉與明膠共同加入步驟(I)中得到的混合粉體中,攪拌均勻后按固液重量比1:1-1:1.5加入水,60-80°C、400-600r/min攪拌4_8h,得混合液;
(3)將氯化鈣溶于水中配制成濃度為8-10%的氯化鈣溶液,待用;將步驟(2)中的混合液先與羥丙基甲基纖維素、十二烷基葡糖苷和苯甲酸鈉混合,60-80°C、600-800r/min攪拌
5-10h,再加入所述的氯化鈣溶液室溫靜置2-4h,得混合基質(zhì);
(4)將步驟(3)中得到的混合基質(zhì)冷凍干燥后研磨均勻,過10-50目篩,分裝后即得成品O
[0007]稻殼是稻谷加工廠的廢棄物,作為廢料燃燒處理不僅浪費資源,煙塵還嚴重污染環(huán)境。稻殼高溫炭化后的產(chǎn)物對重金屬吸附能力強,具有廢水處理的應用潛質(zhì);海帶中含有活性成分和基團,對重金屬離子的吸附能力強。通過海帶與稻殼等基質(zhì)材料進行配伍,通過配方和工藝的改進,形成兼具多孔結(jié)構和較強重金屬離子吸附能力的吸附材料,提高了對重金屬的吸附、富集能力和吸附容量,同時回收利用農(nóng)業(yè)廢料稻殼,節(jié)能減排。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明合理回收利用稻殼,與海帶、水稻秸桿、硅藻土共同配伍作為吸附基質(zhì),通過配方和工藝的改進,得到具有多孔結(jié)構,比表面積大的吸附介質(zhì),使得到的重金屬吸附劑具有吸附能力強、吸附容量大、去除效率高的優(yōu)點,同時原料來源廣泛,價格低廉,節(jié)能利廢,綠色環(huán)保,不產(chǎn)生二次污染,實用價值高。
【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明非限定實施例如下:
一種稻殼基重金屬吸附劑,由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
稻殼50,鮮海帶30,水稻秸桿4,硅藻土 8,明膠5,羥丙基甲基纖維素1.5,氯化鈣1.5,十二烷基葡糖苷0.15,苯甲酸鈉0.08。
[0010]稻殼基重金屬吸附劑的制備方法包括以下步驟:
(1)將稻殼、水稻秸桿和硅藻土混合后加入適量8%的醋酸溶液80°C,400r/min攪拌5h,冷卻后將PH調(diào)至中性,過濾并干燥,于700°C條件下處理2h,冷卻后研磨至100目,得混合粉體;
(2)將鮮海帶常溫浸泡過夜后用水沖洗干凈,80°C條件下干燥3h后研磨粉碎,得海帶粉;將所述的海帶粉與明膠共同加入步驟(I)中得到的混合粉體中,攪拌均勻后按固液重量比1:1加入水,80°C、600r/min攪拌4h,得混合液;
(3)將氯化鈣溶于水中配制成濃度為10%的氯化鈣溶液,待用;將步驟(2)中的混合液先與羥丙基甲基纖維素、十二烷基葡糖苷和苯甲酸鈉混合,80°C、800r/min攪拌5h,再加入所述的氯化鈣溶液室溫靜置2h,得混合基質(zhì);
(4)將步驟(3)中得到的混合基質(zhì)冷凍干燥后研磨均勻,過10目篩,分裝后即得成品。
[0011]分別將0.5g上述制得的重金屬吸附劑加入200mL重金屬離子濃度為100mg/L的溶液中,在pH=7、溫度為25°C的條件下,于吸附時間1min時測定其對不同重金屬離子的吸附率,測定結(jié)果其對Cu2+的吸附率為97.6%,對Pb2+的吸附率為89.1%。
【主權項】
1.一種稻殼基重金屬吸附劑,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得: 稻殼40-60,鮮海帶20-40,水稻秸桿3-5,硅藻土 5_10,明膠4_6,羥丙基甲基纖維素1-2,氯化鈣1-2,十二烷基葡糖苷0.1-0.2,苯甲酸鈉0.05-0.1。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種稻殼基重金屬吸附劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)將稻殼、水稻秸桿和硅藻土混合后加入適量4-8%的醋酸溶液70-80°C、400-800r/min攪拌5-10h,冷卻后將pH調(diào)至中性,過濾并干燥,于650_750°C條件下處理2_4h,冷卻后研磨至100-200目,得混合粉體; (2)將鮮海帶常溫浸泡過夜后用水沖洗干凈,60-80°C條件下干燥3-6h后研磨粉碎,得海帶粉;將所述的海帶粉與明膠共同加入步驟(I)中得到的混合粉體中,攪拌均勻后按固液重量比1:1-1:1.5加入水,60-80°C、400-600r/min攪拌4_8h,得混合液; (3)將氯化鈣溶于水中配制成濃度為8-10%的氯化鈣溶液,待用;將步驟(2)中的混合液先與羥丙基甲基纖維素、十二烷基葡糖苷和苯甲酸鈉混合,60-80°C、600-800r/min攪拌5-10h,再加入所述的氯化鈣溶液室溫靜置2-4h,得混合基質(zhì); (4)將步驟(3)中得到的混合基質(zhì)冷凍干燥后研磨均勻,過10-50目篩,分裝后即得成品O
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稻殼基重金屬吸附劑,其特征是由下述重量份的原料制得:稻殼40-60,鮮海帶20-40,水稻秸稈3-5,硅藻土5-10,明膠4-6,羥丙基甲基纖維素1-2,氯化鈣1-2,十二烷基葡糖苷0.1-0.2,苯甲酸鈉0.05-0.1。本發(fā)明的重金屬吸附劑具有吸附能力強、吸附容量大、去除效率高的優(yōu)點,同時原料來源廣泛,價格低廉,節(jié)能利廢,綠色環(huán)保,不產(chǎn)生二次污染,實用價值高。
【IPC分類】B01J20-30, C02F1-62, C02F1-28, B01J20-24
【公開號】CN104815623
【申請?zhí)枴緾N201510167681
【發(fā)明人】王貴東, 宋睿
【申請人】合肥環(huán)照高分子材料廠
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月10日