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      一種棉籽殼/二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑及其制備方法

      文檔序號(hào):8438825閱讀:312來(lái)源:國(guó)知局
      一種棉籽殼/二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑及其制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及環(huán)境處理領(lǐng)域,具體涉及一種棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑及其制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]隨著工業(yè)的進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展,冶金、制革等工業(yè)和日常生活所排放的重金屬?gòu)U棄物增多,導(dǎo)致環(huán)境重金屬污染加劇。由于重金屬離子不能被微生物降解,并且在生物體內(nèi)有富集性,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康。重金屬?gòu)U水的處理也已得到越來(lái)越多的重視。
      [0003]吸附法處理重金屬污染具有操作簡(jiǎn)單、高效、種類(lèi)多樣等優(yōu)勢(shì),尤其對(duì)低濃度重金屬?gòu)U水具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值,是應(yīng)用最為廣泛的重金屬?gòu)U水處理方法。然而,目前常用的吸附劑價(jià)格昂貴,限制了吸附法的大規(guī)模應(yīng)用,因此開(kāi)發(fā)廉價(jià)、高效的吸附劑一個(gè)重要的研宄方向。為提高吸附法廢水處理的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,開(kāi)發(fā)來(lái)源廣泛、低成本的吸附材料非常必要。此外,吸附劑的回收再利用問(wèn)題和二次污染也是吸附法處理重金屬?gòu)U水中應(yīng)該著重考慮的問(wèn)題。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明的目的是提供一種棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑,原料價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛,工藝簡(jiǎn)單,重金屬吸附能力強(qiáng),無(wú)二次污染,易回收。
      [0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
      一種棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得:
      棉籽殼40-50,納米二氧化鈦3-5,石英粉3-5,沸石粉3_5,糯米粉4_8,尿素2_4,三聚磷酸鈉2-4,甘油2-4,聚乙烯醇2-4,月桂酰肌氨酸鈉0.3-0.5,硼酸0.1-0.2。
      [0006]一種棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
      Cl)按重量稱(chēng)取原料,先將棉籽殼與石英粉、沸石粉混合后200-300°C處理l_2h,再加入尿素和三聚磷酸鈉共同研磨至400-600目;
      (2)將步驟(I)中得到的物料與糯米粉、聚乙烯醇和納米二氧化鈦混合均勻,按固液重量比1: 0.5-1:1加入水,先超聲分散5-10min,再加入甘油,于85_95°C攪拌l_2h ;
      (3)將步驟(2)中得到的物料與月桂酰肌氨酸鈉、硼酸混合后800-1000r/min攪拌15-30min,100_150°C干燥后擠出造粒,制得尺寸3_4mm的復(fù)合顆粒;
      (4)將步驟(3)中得到的復(fù)合顆粒于650-850°C條件下煅燒15_20min,冷卻后分裝,即得。
      [0007]納米二氧化鈦具有光催化活性,能起到殺菌、除臭、降解有機(jī)污染物的作用,同時(shí)對(duì)重金屬具有一定的吸附能力。棉籽殼是常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)廢料,是棉籽經(jīng)過(guò)剝殼機(jī)分離后剩下的外殼,含大量棉殼纖維素及少量棉絨,高溫煅燒炭化后具有極高的吸附能力。有效利用棉籽殼,有利于降低成本,減少棉籽殼對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān),節(jié)能利廢。
      [0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
      1.本發(fā)明結(jié)合以農(nóng)業(yè)廢料棉籽殼為主料負(fù)載納米二氧化鈦,通過(guò)結(jié)合兩者吸附能力并對(duì)配方與工藝進(jìn)行改進(jìn),使制得的重金屬吸附劑具有多孔結(jié)構(gòu),比表面積大,吸附容量大,具有良好的重金屬吸附性能,還有殺菌、凈化水體的輔助功效,適用于低濃度重金屬?gòu)U水的處理;
      2.制備工藝簡(jiǎn)單易行,原料價(jià)格低廉、來(lái)源豐富,加工過(guò)程安全無(wú)害,制得的吸附劑為顆粒形態(tài),機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性高,易于回收,無(wú)二次污染。
      【具體實(shí)施方式】
      [0009]本發(fā)明非限定實(shí)施例如下:
      一種棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑,由下列重量(kg)的組分原料制備而成:棉籽殼45,納米二氧化鈦4,石英粉4,沸石粉4,糯米粉6,尿素3,三聚磷酸鈉3,甘油3,聚乙烯醇3,月桂酰肌氨酸鈉0.4,硼酸0.15。
      [0010]棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑的制備方法包括以下步驟:
      (O按重量稱(chēng)取原料,先將棉籽殼與石英粉、沸石粉混合后300°C處理lh,再加入尿素和三聚磷酸鈉共同研磨至600目;
      (2)將步驟(I)中得到的物料與糯米粉、聚乙烯醇和納米二氧化鈦混合均勻,按固液重量比1:0.5加入水,先超聲分散5min,再加入甘油,于90°C攪拌Ih ;
      (3)將步驟(2)中得到的物料與月桂酰肌氨酸鈉、硼酸混合后lOOOr/min攪拌15min,150°C干燥后擠出造粒,制得尺寸3-4_的復(fù)合顆粒;
      (4)將步驟(3)中得到的復(fù)合顆粒于800°C條件下煅燒15min,冷卻后分裝,即得。
      [0011]在20°C、pH=6.0的條件下測(cè)定重金屬吸附性能,上述制得的重金屬吸附劑對(duì)Cu2+的吸附容量為29.46mg/g,對(duì)Pb2+的吸附容量為33.82mg/g。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種棉籽殼/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得: 棉籽殼40-50,納米二氧化鈦3-5,石英粉3-5,沸石粉3_5,糯米粉4_8,尿素2_4,三聚磷酸鈉2-4,甘油2-4,聚乙烯醇2-4,月桂酰肌氨酸鈉0.3-0.5,硼酸0.1-0.2。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉籽殼/二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: Cl)按重量稱(chēng)取原料,先將棉籽殼與石英粉、沸石粉混合后200-300°C處理l_2h,再加入尿素和三聚磷酸鈉共同研磨至400-600目; (2)將步驟(I)中得到的物料與糯米粉、聚乙烯醇和納米二氧化鈦混合均勻,按固液重量比1: 0.5-1:1加入水,先超聲分散5-10min,再加入甘油,于85_95°C攪拌l_2h ; (3)將步驟(2)中得到的物料與月桂酰肌氨酸鈉、硼酸混合后800-1000r/min攪拌15-30min,100_150°C干燥后擠出造粒,制得尺寸3_4mm的復(fù)合顆粒; (4)將步驟(3)中得到的復(fù)合顆粒于650-850°C條件下煅燒15_20min,冷卻后分裝,即得。
      【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種棉籽殼/二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑,其特征是由下述重量份的原料制得:棉籽殼40-50,納米二氧化鈦3-5,石英粉3-5,沸石粉3-5,糯米粉4-8,尿素2-4,三聚磷酸鈉2-4,甘油2-4,聚乙烯醇2-4,月桂酰肌氨酸鈉0.3-0.5,硼酸0.1-0.2。本發(fā)明的重金屬吸附劑原料價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛,工藝簡(jiǎn)單,重金屬吸附能力強(qiáng),機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性高,無(wú)二次污染,易回收,具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
      【IPC分類(lèi)】C02F1-62, A01N59-16, B01J21-06, A01P1-00, C02F1-28, B01J20-30, B01J20-20
      【公開(kāi)號(hào)】CN104759251
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510123561
      【發(fā)明人】黃顯懷, 唐玉朝
      【申請(qǐng)人】黃顯懷, 唐玉朝
      【公開(kāi)日】2015年7月8日
      【申請(qǐng)日】2015年3月20日
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