一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑領(lǐng)域，具體涉及一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤是人們勞作生活中不可少的一項(xiàng)資源，但是由于人們工業(yè)活動(dòng)的頻繁，大多重金屬離子流入土地，嚴(yán)重危害土壤的質(zhì)量，并且會(huì)隨著食物鏈進(jìn)入到人體內(nèi)，嚴(yán)重影響人們的身體健康。重金屬不能被微生物降解，易被生物體攝取后在較高級(jí)的生物體內(nèi)成千百倍地富集起來(lái)產(chǎn)生累積性中毒，同時(shí)，由于重金屬污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和累積性的特點(diǎn)，其治理難度很大，是最難治理的污染物之一。盡管目前已研發(fā)了諸如傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法、螯合絮凝法、鐵氧體法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法、吸附法、膜分離法和電化學(xué)方法等多種處理方法，與其它處理方法相比，吸附法由于具有適用范圍廣、處理工藝簡(jiǎn)單、原材料來(lái)源廣、成本較低、處理效果較好，因此具有更好的實(shí)用性和更廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]火山巖質(zhì)地堅(jiān)硬如天然石材，涂層表面蜂窩多孔，比表面積大，浸泡水中無(wú)異常變化，防水性極佳，防火，耐侯性好，可防止因紫外線而引發(fā)的劣化，具有無(wú)毒、無(wú)味、強(qiáng)度高、隔熱、耐酸堿、耐沾污性、耐腐蝕、耐霉變，且無(wú)污染、無(wú)放射性等優(yōu)點(diǎn)，作為吸附劑材料具有很好的應(yīng)用前景。雖然目前吸附速度和吸附容量得到了改善，但是吸附后吸附劑和溶劑不易分離，本發(fā)明向吸附劑材料中添加磁性材料使吸附劑能夠很好的分離，循環(huán)使用效果好，降低了生產(chǎn)成本，提高了吸附效率，擴(kuò)大了吸附劑的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑及其制備方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，由下列重量份的原料制成:碳酸鈣纖維8-15、鈦酸四丁酯20-40、硅溶膠3-5、鋁酸鈣6-8、火山巖60-80、PA6尼龍粉6_9、明膠3_4、碳酸氫錢(qián)1-3、娃藻土 6-7、貝殼粉5-8、去離子水適量；
本發(fā)明所述一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，由以下具體步驟制成:
(1)將鈦酸四丁酯和3-4倍量的無(wú)水乙醇混合，磁力攪拌lh，將碳酸鈣纖維短切后加到上述溶液中再繼續(xù)磁力攪拌2h，緩慢滴加去離子水，待形成凝膠后繼續(xù)攪拌0.5-1小時(shí)，再加到烘箱中于80° C下烘干研磨備用；
(2)將火山巖在濃硫酸中浸泡12h后用去離子水洗滌至中性烘干后研磨成細(xì)粉，然后和明膠、PA6尼龍粉混合均勻，在馬弗爐中于240-255° C下煅燒0.5_lh，冷卻后取出；
(3)將步驟(I)所得的產(chǎn)物和除鋁酸鈣以外其余剩余的物質(zhì)混合攪拌均勻，采用壓力為10t-20t的壓球機(jī)將混合物壓制成小球，篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍的小球作為球芯備用;
(4 )將步驟(2 )所得的產(chǎn)物和鋁酸鈣混合均勻，將步驟(3 )所得的小球置于圓盤(pán)造球機(jī)中作為內(nèi)核，加入上述的火山巖混合物，滾動(dòng)造球，使火山巖覆蓋在球芯上形成外殼，將所得的復(fù)合球體在550-600° C下煅燒2-4h成多孔復(fù)合微球即可。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用碳酸鈣纖維與二氧化鈦溶膠混合，增強(qiáng)了二氧化鈦溶膠的強(qiáng)度、殺菌性、吸附量和耐熱性等方面的性能，采用明膠和PA6加到火山巖中在煅燒時(shí)形成了骨架使火山巖之間附著力增強(qiáng)，制成吸附劑時(shí)不易散落掉粉，耐磨性增強(qiáng)，延長(zhǎng)了使用壽命，并且本發(fā)明將吸附劑制成雙層多孔道吸附微球，增強(qiáng)了吸附容量和吸附速度，對(duì)細(xì)小的夾雜物具有良好的吸附效果，擴(kuò)大了吸附范圍，添加的貝殼粉和硅藻土都具有良好的生物性，能夠改善土壤土質(zhì)，對(duì)重金屬吸附效率高，本發(fā)明制備的吸附劑對(duì)各種污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重復(fù)利用效果好，對(duì)土壤具有極大的改善作用，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣泛，具有極大的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0008]一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，由下列重量份(公斤)的原料制成:碳酸鈣纖維11、鈦酸四丁酯36、硅溶膠4、鋁酸鈣7、火山巖75、PA6尼龍粉8、明膠3、碳酸氫銨2、硅藻土 7、貝殼粉8、去離子水適量；
本發(fā)明所述一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，由以下具體步驟制成:
(1)將鈦酸四丁酯和4倍量的無(wú)水乙醇混合，磁力攪拌lh，將碳酸鈣纖維短切后加到上述溶液中再繼續(xù)磁力攪拌2h，緩慢滴加去離子水，待形成凝膠后繼續(xù)攪拌0.6小時(shí)，再加到烘箱中于80° C下烘干研磨備用；
(2)將火山巖在濃硫酸中浸泡12h后用去離子水洗滌至中性烘干后研磨成細(xì)粉，然后和明膠、PA6尼龍粉混合均勻，在馬弗爐中于250° C下煅燒lh，冷卻后取出；
(3)將步驟(I)所得的產(chǎn)物和除鋁酸鈣以外其余剩余的物質(zhì)混合攪拌均勻，采用壓力為20t的壓球機(jī)將混合物壓制成小球，篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍的小球作為球芯備用；
(4 )將步驟(2 )所得的產(chǎn)物和鋁酸鈣混合均勻，將步驟(3 )所得的小球置于圓盤(pán)造球機(jī)中作為內(nèi)核，加入上述的火山巖混合物，滾動(dòng)造球，使火山巖覆蓋在球芯上形成外殼，將所得的復(fù)合球體在550° C下煅燒3h成多孔復(fù)合微球即可。
[0009]取實(shí)施例0.5g吸附劑和質(zhì)量濃度為100mg/l的亞甲基藍(lán)溶液500ml反應(yīng)，測(cè)試指標(biāo)如下:
去除率(％):94.1 ；
吸附量(mg/g):62.7 ；
去除率(重復(fù)6次，%):68.1 ；
抗壓強(qiáng)度(N/顆):23 ;
磨耗率(％):1.1 ；
銅吸附率(72h，%):99 ；
鋅吸附率(72h，%):73 ；
鎳吸附率(72h，%):67 ；
鎘吸附率(72h，%):78 ；鉛吸附率(72h，%):92o
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:碳酸鈣纖維8-15、鈦酸四丁酯20-40、硅溶膠3-5、鋁酸鈣6_8、火山巖60_80、PA6尼龍粉6_9、明膠3-4、碳酸氫錢(qián)1-3、娃藻土 6-7、貝殼粉5-8、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鈦酸四丁酯和3-4倍量的無(wú)水乙醇混合，磁力攪拌lh，將碳酸鈣纖維短切后加到上述溶液中再繼續(xù)磁力攪拌2h，緩慢滴加去離子水，待形成凝膠后繼續(xù)攪拌0.5-1小時(shí)，再加到烘箱中于80° C下烘干研磨備用； (2)將火山巖在濃硫酸中浸泡12h后用去離子水洗滌至中性烘干后研磨成細(xì)粉，然后和明膠、PA6尼龍粉混合均勻，在馬弗爐中于240-255° C下煅燒0.5_lh，冷卻后取出； (3)將步驟(I)所得的產(chǎn)物和除鋁酸鈣以外其余剩余的物質(zhì)混合攪拌均勻，采用壓力為10t-20t的壓球機(jī)將混合物壓制成小球，篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍的小球作為球芯備用; (4 )將步驟(2 )所得的產(chǎn)物和鋁酸鈣混合均勻，將步驟(3 )所得的小球置于圓盤(pán)造球機(jī)中作為內(nèi)核，加入上述的火山巖混合物，滾動(dòng)造球，使火山巖覆蓋在球芯上形成外殼，將所得的復(fù)合球體在550-600° C下煅燒2-4h成多孔復(fù)合微球即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可以吸附土壤重金屬的吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：碳酸鈣纖維8-15、鈦酸四丁酯20-40、硅溶膠3-5、鋁酸鈣6-8、火山巖60-80、PA6尼龍粉6-9、明膠3-4、碳酸氫銨1-3、硅藻土6-7、貝殼粉5-8、去離子水適量；本發(fā)明添加的貝殼粉和硅藻土都具有良好的生物性，能夠改善土壤土質(zhì)，對(duì)重金屬吸附效率高，本發(fā)明制備的吸附劑對(duì)各種污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重復(fù)利用效果好，對(duì)土壤具有極大的改善作用，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣泛，具有極大的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J20/06, B01J20/28, B01J20/30
【公開(kāi)號(hào)】CN104888688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510259175
【發(fā)明人】陳登宇
【申請(qǐng)人】安徽鳳凰濾清器股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日