一種玉米芯/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，具體涉及一種玉米芯/ 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)境和人類健康。重金屬?gòu)U水的處理也已得到越來越多的重視。
[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，開發(fā)來源廣泛、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)該著重考慮的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種玉米芯/ 二氧化鈦復(fù)合重金屬吸附劑，原料價(jià)格低廉，來源廣泛，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)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種玉米芯/ 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:
玉米芯30-40，凹凸棒土 5-10，重晶石粉5-10，納米二氧化鈦3_5，玉米淀粉5_10，乙二胺四乙酸二鈉2-4，聚丙烯酸鈉1-2，木質(zhì)素磺酸鈉1-2，黃原膠3-5，羥乙基纖維素1_2。
[0006]一種玉米芯/ 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)按重量稱取原料，先將玉米芯與凹凸棒土、重晶石粉混合后200-300°C處理l_2h，再加入乙二胺四乙酸二鈉和聚丙烯酸鈉共同研磨至400-600目；
(2)將步驟(I)中得到的物料與玉米淀粉、羥乙基纖維素、黃原膠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，再于60_80°C攪拌2_4h ；
(3)將步驟(2)中得到的物料與木質(zhì)素磺酸鈉混合后800-1000r/min攪拌15_30min，100-150°C干燥后擠出造粒，制得尺寸3-4_的復(fù)合顆粒；
(4)將步驟(3)中得到的復(fù)合顆粒于600-800°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。玉米芯是用玉米棒脫粒加工后經(jīng)過篩選得到，具有組織均勻、硬度適宜、韌性好、吸水性強(qiáng)、耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是易破碎。玉米芯含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等，吸附能力強(qiáng)，價(jià)格低廉，成本低，是一種理想的吸附材料。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1.本發(fā)明結(jié)合以農(nóng)業(yè)廢料玉米芯為主料負(fù)載納米二氧化鈦，通過結(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、來源豐富，加工過程安全無(wú)害，制得的吸附劑為顆粒形態(tài)，易回收，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:
一種玉米芯/ 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:玉米芯35，凹凸棒土 8，重晶石粉8，納米二氧化鈦4，玉米淀粉8，乙二胺四乙酸二鈉3，聚丙烯酸鈉1.5，木質(zhì)素磺酸鈉1.5，黃原膠4，羥乙基纖維素1.5。
[0010]玉米芯/ 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按重量稱取原料，先將玉米芯與凹凸棒土、重晶石粉混合后300°C處理lh，再加入乙二胺四乙酸二鈉和聚丙烯酸鈉共同研磨至400目；
(2)將步驟(I)中得到的物料與玉米淀粉、羥乙基纖維素、黃原膠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，再于80°C攪拌3h ；
(3)將步驟(2)中得到的物料與木質(zhì)素磺酸鈉混合后1000r/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700°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32.65mg/g，對(duì)Pb2+的吸附容量為47.29mg/g,對(duì)Ni 2+的吸附容量為16.88mg/g°
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玉米芯/ 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: 玉米芯30-40，凹凸棒土 5-10，重晶石粉5-10，納米二氧化鈦3_5，玉米淀粉5_10，乙二胺四乙酸二鈉2-4，聚丙烯酸鈉1-2，木質(zhì)素磺酸鈉1-2，黃原膠3-5，羥乙基纖維素1_2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米芯/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)按重量稱取原料，先將玉米芯與凹凸棒土、重晶石粉混合后200-300°C處理l_2h，再加入乙二胺四乙酸二鈉和聚丙烯酸鈉共同研磨至400-600目； (2)將步驟(I)中得到的物料與玉米淀粉、羥乙基纖維素、黃原膠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，再于60_80°C攪拌2_4h ； (3)將步驟(2)中得到的物料與木質(zhì)素磺酸鈉混合后800-1000r/min攪拌15_30min，100-150°C干燥后擠出造粒，制得尺寸3-4_的復(fù)合顆粒； (4)將步驟(3)中得到的復(fù)合顆粒于600-800°C條件下煅燒15-20min，冷卻后分裝，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玉米芯/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：玉米芯30-40，凹凸棒土5-10，重晶石粉5-10，納米二氧化鈦3-5，玉米淀粉5-10，乙二胺四乙酸二鈉2-4，聚丙烯酸鈉1-2，木質(zhì)素磺酸鈉1-2，黃原膠3-5，羥乙基纖維素1-2。本發(fā)明的重金屬吸附劑原料價(jià)格低廉，來源廣泛，工藝簡(jiǎn)單，重金屬吸附能力強(qiáng)，無(wú)二次污染，易回收，具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】B01J20-30, C02F101-20, C02F1-50, C02F1-28, B01J20-26
【公開號(hào)】CN104722283
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510123526
【發(fā)明人】唐玉朝, 黃顯懷
【申請(qǐng)人】唐玉朝, 黃顯懷
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日