B01J20/26 B01J20/30 C02F1/28
1.一种重金属离处理剂,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:聚丙烯醇32-56份、 活性炭26-29份、改性膨润土粉末5-12份、纳米氧化锌2-5份、三聚磷酸钠18-24份、磷酸铝 32-36份、地涌金莲粉末10-14份、烟草秸秆14-23份和木质素磺酸钠3-9份。
2.根据权利要求1所述的重金属离处理剂,其特征在于,所述改性膨润土粉末采用膨润 土在温度为240-350摄氏度的煅烧炉中煅烧1-4小时,煅烧后的产物放在2mol/L的盐酸中浸 泡10-15分钟,再用去离子水洗至中性并且干燥得到。
3.根据权利要求1或2所述的重金属离处理剂,其特征在于,所述纳米氧化锌是将壳聚 糖放入10-30体积份体积比为2:1-3的氢氧化钾溶液和尿素溶液,用微波加热至65-120摄氏 度,并搅拌反应30-60分钟,然后将反应液在1500-2400rpm下离心,得到的固体用去离子水 超声洗涤,直至洗涤液为中性,将洗涤后的固体冷冻干燥,得到纳米氧化锌。
4.一种如权利要求1-3任一所述的重金属离处理剂的制备方法,其特征在于,具体步骤 如下:
步骤一,将聚丙烯醇、活性炭和改性膨润土粉末加入搅拌机中并且以300-450rpm的转 速搅拌25-40分钟,搅拌过程中滴加磷酸铝,滴加完毕后在20-35摄氏度下搅拌4-6小时,得 到第一混合物;
步骤二,向第一混合物中加入聚丙烯醇、纳米氧化锌和三聚磷酸钠,在45-60摄氏度下 搅拌2-3小时,得到第二混合物;
步骤三,将第二混合物冷却至室温,加入烟草秸秆并且调pH值至10-11,再加入地涌金 莲粉末,在40-45摄氏度下搅拌3-5小时,得到第三混合物;
步骤四,向第三混合物中加入木质素磺酸钠,充分搅拌2-6小时,反应结束后用去离子 水超声洗涤3-5次并且进行抽滤,然后用体积分数为50%的乙醇溶液洗涤3-4次,然后冷冻 干燥至恒重,得到固体产品即可。
技术领域
本发明涉及重金属离子处理领域,具体是一种重金属离子处理剂。
背景技术
当今人类社会对重金属资源需求量迅速增长,在生产、加工和使用过程中产生大 量含重金属及其化合物的废弃物,造成严重的重金属污染,严重影响生态系统的结构、功能 和资源的利用。尤其是冶炼、化工、电子、汽车、采矿、电镀和轻工等行业因大量使用各类重 金属和重金属化合物而排放大量含重金属离子的废水。这些含有重金属的工业废水会对地 表水和地下水造成严重的污染,并且在环境中不能生物降解,容易蓄积,且很易通过根系进 入植物体而被土壤作物吸收,抑制作物生长发育,促进旱衰,降低产量,并进一步通过食物 链的传递和富集进入人体,导致癌变、畸型等,严重危害人体健康,重金属离子主要由采矿、 废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致,因人类活动导致环境中的重 金属含量增加,超出正常范围,直接危害人体健康,难溶于水,并导致环境质量恶化,人们都 是采用药剂对污水中的重金属离子进行处理,但是现有的处理药剂价格昂贵,使得处理药 剂的广泛应用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重金属离子处理剂,以解决上述背景技术中提出的问 题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种重金属离子处理剂,由以下原料按照重量份组成:聚丙烯醇32-56份、活性炭 26-29份、改性膨润土粉末5-12份、纳米氧化锌2-5份、三聚磷酸钠18-24份、磷酸铝32-36份、 地涌金莲粉末10-14份、烟草秸秆14-23份和木质素磺酸钠3-9份。
作为本发明进一步的方案:改性膨润土粉末采用膨润土在温度为240-350摄氏度 的煅烧炉中煅烧1-4小时,煅烧后的产物放在2mol/L的盐酸中浸泡10-15分钟,再用去离子 水洗至中性并且干燥得到。
作为本发明进一步的方案:纳米氧化锌是将壳聚糖放入10-30体积份体积比为2: 1-3 的氢氧化钾溶液和尿素溶液,用微波加热至65-120摄氏度,并搅拌反应30-60分钟,然 后将反应液在1500-2400rpm下离心,得到的固体用去离子水超声洗涤,直至洗涤液为中性, 将洗涤后的固体冷冻干燥,得到纳米氧化锌。
所述重金属离子处理剂的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将聚丙烯醇、活性炭和改性膨润土粉末加入搅拌机中并且以300-450rpm 的转速搅拌25-40分钟,搅拌过程中滴加磷酸铝,滴加完毕后在20-35摄氏度下搅拌4-6小 时,得到第一混合物;
步骤二,向第一混合物中加入聚丙烯醇、纳米氧化锌和三聚磷酸钠,在45-60摄氏 度下搅拌2-3小时,得到第二混合物;
步骤三,将第二混合物冷却至室温,加入烟草秸秆并且调pH值至10-11,再加入地 涌金莲粉末,在40-45摄氏度下搅拌3-5小时,得到第三混合物;
步骤四,向第三混合物中加入木质素磺酸钠,充分搅拌2-6小时,反应结束后用去 离子水超声洗涤3-5次并且进行抽滤,然后用体积分数为50%的乙醇溶液洗涤3-4次,然后 冷冻干燥至恒重,得到固体产品即可。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明原料来源广泛并且原料价格低廉, 制备工艺简单,适用于大规模的工业化生产;该发明的各组分发生协同作用,处理含重金属 离子污水效果好,具有很强的重金属离子捕捉能力,不会产生二次污染,绿环保性好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种重金属离子处理剂,由以下原料按照重量份组成:聚丙烯醇32份、活性炭26 份、改性膨润土粉末5份、纳米氧化锌2份、三聚磷酸钠18份、磷酸铝32份、地涌金莲粉末10 份、烟草秸秆14份和木质素磺酸钠3份。改性膨润土粉末采用膨润土在温度为240摄氏度的 煅烧炉中煅烧1小时,煅烧后的产物放在2mol/L的盐酸中浸泡10分钟,再用去离子水洗至中 性并且干燥得到。
所述重金属离子处理剂的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将聚丙烯醇、活性炭和改性膨润土粉末加入搅拌机中并且以300rpm的转 速搅拌25分钟,搅拌过程中滴加磷酸铝,滴加完毕后在20摄氏度下搅拌4小时,得到第一混 合物;
步骤二,向第一混合物中加入聚丙烯醇、纳米氧化锌和三聚磷酸钠,在45摄氏度下 搅拌2小时,得到第二混合物;
步骤三,将第二混合物冷却至室温,加入烟草秸秆并且调pH值至10,再加入地涌金 莲粉末,在40摄氏度下搅拌3小时,得到第三混合物;
步骤四,向第三混合物中加入木质素磺酸钠,充分搅拌2小时,反应结束后用去离 子水超声洗涤3次并且进行抽滤,然后用体积分数为50%的乙醇溶液洗涤3次,然后冷冻干 燥至恒重,得到固体产品即可。
实施例2
一种重金属离子处理剂,由以下原料按照重量份组成:聚丙烯醇38份、活性炭28 份、改性膨润土粉末7份、纳米氧化锌4份、三聚磷酸钠20份、磷酸铝33份、地涌金莲粉末12 份、烟草秸秆18份和木质素磺酸钠6份。纳米氧化锌是将壳聚糖放入10体积份体积比为2:1 的氢氧化钾溶液和尿素溶液,用微波加热至65摄氏度,并搅拌反应30分钟,然后将反应液在 1500rpm下离心,得到的固体用去离子水超声洗涤,直至洗涤液为中性,将洗涤后的固体冷 冻干燥,得到纳米氧化锌。
所述重金属离子处理剂的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将聚丙烯醇、活性炭和改性膨润土粉末加入搅拌机中并且以360rpm的转 速搅拌32分钟,搅拌过程中滴加磷酸铝,滴加完毕后在24摄氏度下搅拌5小时,得到第一混 合物;
步骤二,向第一混合物中加入聚丙烯醇、纳米氧化锌和三聚磷酸钠,在48摄氏度下 搅拌2.5小时,得到第二混合物;
步骤三,将第二混合物冷却至室温,加入烟草秸秆并且调pH值至10.3,再加入地涌 金莲粉末,在42摄氏度下搅拌4小时,得到第三混合物;
步骤四,向第三混合物中加入木质素磺酸钠,充分搅拌4小时,反应结束后用去离 子水超声洗涤4次并且进行抽滤,然后用体积分数为50%的乙醇溶液洗涤3次,然后冷冻干 燥至恒重,得到固体产品即可。
实施例3
一种重金属离子处理剂,由以下原料按照重量份组成:聚丙烯醇46份、活性炭29 份、改性膨润土粉末10份、纳米氧化锌4份、三聚磷酸钠23份、磷酸铝35份、地涌金莲粉末13 份、烟草秸秆20份和木质素磺酸钠7份。改性膨润土粉末采用膨润土在温度为320摄氏度的 煅烧炉中煅烧3小时,煅烧后的产物放在2mol/L的盐酸中浸泡15分钟,再用去离子水洗至中 性并且干燥得到。纳米氧化锌是将壳聚糖放入23体积份体积比为2:3的氢氧化钾溶液和尿 素溶液,用微波加热至92摄氏度,并搅拌反应44分钟,然后将反应液在1800rpm下离心,得到 的固体用去离子水超声洗涤,直至洗涤液为中性,将洗涤后的固体冷冻干燥,得到纳米氧化 锌。
所述重金属离子处理剂的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将聚丙烯醇、活性炭和改性膨润土粉末加入搅拌机中并且以420rpm的转 速搅拌36分钟,搅拌过程中滴加磷酸铝,滴加完毕后在32摄氏度下搅拌5小时,得到第一混 合物;
步骤二,向第一混合物中加入聚丙烯醇、纳米氧化锌和三聚磷酸钠,在55摄氏度下 搅拌2.5小时,得到第二混合物;
步骤三,将第二混合物冷却至室温,加入烟草秸秆并且调pH值至10.6,再加入地涌 金莲粉末,在45摄氏度下搅拌5小时,得到第三混合物;
步骤四,向第三混合物中加入木质素磺酸钠,充分搅拌6小时,反应结束后用去离 子水超声洗涤3次并且进行抽滤,然后用体积分数为50%的乙醇溶液洗涤4次,然后冷冻干 燥至恒重,得到固体产品即可。
实施例4
一种重金属离子处理剂,由以下原料按照重量份组成:聚丙烯醇56份、活性炭29 份、改性膨润土粉末12份、纳米氧化锌5份、三聚磷酸钠24份、磷酸铝36份、地涌金莲粉末14 份、烟草秸秆23份和木质素磺酸钠9份。改性膨润土粉末采用膨润土在温度为350摄氏度的 煅烧炉中煅烧1小时,煅烧后的产物放在2mol/L的盐酸中浸泡15分钟,再用去离子水洗至中 性并且干燥得到。纳米氧化锌是将壳聚糖放入30体积份体积比为2:1的氢氧化钾溶液和尿 素溶液,用微波加热至120摄氏度,并搅拌反应60分钟,然后将反应液在2400rpm下离心,得 到的固体用去离子水超声洗涤,直至洗涤液为中性,将洗涤后的固体冷冻干燥,得到纳米氧 化锌。
所述重金属离子处理剂的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将聚丙烯醇、活性炭和改性膨润土粉末加入搅拌机中并且以450rpm的转 速搅拌40分钟,搅拌过程中滴加磷酸铝,滴加完毕后在35摄氏度下搅拌6小时,得到第一混 合物;
步骤二,向第一混合物中加入聚丙烯醇、纳米氧化锌和三聚磷酸钠,在60摄氏度下 搅拌3小时,得到第二混合物;
步骤三,将第二混合物冷却至室温,加入烟草秸秆并且调pH值至11,再加入地涌金 莲粉末,在45摄氏度下搅拌3小时,得到第三混合物;
步骤四,向第三混合物中加入木质素磺酸钠,充分搅拌6小时,反应结束后用去离 子水超声洗涤5次并且进行抽滤,然后用体积分数为50%的乙醇溶液洗涤3次,然后冷冻干 燥至恒重,得到固体产品即可。
对比例1
除不含有地涌金莲,其余组分和制备方法同实施例4。
实验室模拟重金属离子污染废水,其中含有各种重金属离子的浓度均为lOmg/L。 采取实施例1-4的产品、对比例1的产品以及市场上常规的处理药剂,经搅拌、静置、过滤后 测定废水中重金属离子浓度,测试结果见表1。
表1
由表1可见,使用实施例1-4的重金属离子药剂时,对Cu2+、Zn2+、Pb2+、Ni2+和Cr6+的 吸附量均超过对比例1市场上现有的产品,该药剂的原料来源广泛,生产成本更低,具有更 好的经济效益。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论 从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。
本文发布于:2024-09-25 01:18:13,感谢您对本站的认可!
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