一种改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111774035A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010615097.2C02F101/20(2006.01)(22)申请日2020.06.30(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号申请人江西铜业股份有限公司(72)发明人林海董颖博周炳贺银海占幼鸿李冰罗明科张聪慧黄健勋(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.B01J20/22(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法(57)摘要本发明提供一种改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法，属于环境保护技术领域。该方法首先将干玉米芯用粉碎机粉碎、筛分，然后置于管式马弗炉中，在密封限氧、250℃～400℃温度下，恒温热解2～4小时，炉内密闭自然冷却，取出后即密封干燥保存，制得玉米芯生物质炭，然后取玉米芯生物质炭于搅拌反应器中，搅拌加入苛性钠和尿素的混合溶液100mL，室温反应10～15min；加入1.6～2.4ml丙烯腈，室温反应3～6小时，过滤，所得滤渣干燥至恒重，获得改性玉米芯生物质炭基重金属吸附材料。该制备方法工艺简单，条件易行，利用的原料为废弃玉米芯，生产成本低廉，对重金属Cd、Pb等具有良好的吸附效果。CN111774035ACN111774035A权利要求书1/1页1.一种改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：首先将干玉米芯用粉碎机粉碎、筛分，然后置于管式马弗炉中恒温热解2～4小时，炉内密闭自然冷却，取出后密封干燥保存，制得玉米芯生物质炭，然后取玉米芯生物质炭于搅拌反应器中，搅拌加入苛性钠和尿素的混合溶液，室温反应10～15min；再加入丙烯腈，室温反应3～6小时，然后过滤，所得滤渣干燥至恒重，获得改性玉米芯生物质炭基重金属吸附材料。2.根据权利要求1所述的改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：具体包括步骤如下：(1)对玉米芯进行粉碎、筛分预处理；(2)取预处理后的玉米芯置于管式马弗炉中，隔绝氧气条件下，以14-16℃/min到达热解温度250℃～400℃，恒温保持2～4小时，在炉内自然冷却，取出后密封干燥保存，得到玉米芯生物质炭；(3)取玉米芯生物质炭于搅拌反应器中，在100～200rpm转速下搅拌加入浓度为2～4.0g/L苛性钠和10～15g/L尿素的混合溶液，室温下搅拌反应10～15min，然后加入丙烯腈，在室温下振荡反应3～6小时，过滤；(4)将步骤(3)所得滤渣在60℃～90℃真空干燥6～10小时至恒重，得到干燥的改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂。3.根据权利要求2所述的改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中玉米芯生物质炭与混合溶液的质量体积比为1:8～1:12，单位为g/mL，玉米芯生物质炭与丙烯腈的质量体积比为1:0.16～1:0.24，单位为g/mL。4.根据权利要求2所述的改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中玉米芯粉碎至-40目占90％以上。2CN111774035A说明书1/4页一种改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及环境保护技术领域，特别是指一种改性玉米芯生物质炭基重金属吸附剂的制备方法。背景技术[0002]环境中重金属污染不仅对水体、耕地及农作物造成严重影响，还直接损害了民众身体健康。重金属铅、镉污染来源于金属矿山的开采及冶炼、化学工业生产、化肥农药喷洒、污水灌溉、污泥浸出等，其中有色金属矿业采选、冶炼行业的废气沉降、农业污水灌溉，以及废渣类固体废料溶蚀扩散是重金属污染的主要途径；而矿区周边土壤和水体中重金属含量相对较高，对周边环境造成较大影响。重金属得不到及时治理，通过食物链的不断累积，对生态环境和人体健康甚至生命安全构成极大的威胁。因此，环境中重金属的防治变得刻不容缓。[0003]用于治理重金属污水的方法主要有混凝、化学沉淀、溶剂萃取、离子交换、电解、吸附、膜分离、电透析等。传统的处理方法如混凝、化学沉淀、溶剂萃取等尽管工艺较为成熟、简单，但存在成本高、治理不彻底、会产生有毒污泥存在二次污染等问题，而离子交换、电解膜分离、电透析等重金属污水处理方法又存在能耗高、设备投资费用高等问题。吸附法是回收污水中微量重金属最有效的方法，并具有适应范围广、处理效果好、可回收有用重金属及吸附材料可重复使用等优点。近年来，生物质材料因其对低浓度重金属有极强的选择吸附性以及来源广泛，易降解和成本低等优点而引起