一種棉籽殼/二氧化鈦復合重金屬吸附劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境處理領域，具體涉及一種棉籽殼/ 二氧化鈦復合重金屬吸附劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)的進步和社會發(fā)展，冶金、制革等工業(yè)和日常生活所排放的重金屬廢棄物增多，導致環(huán)境重金屬污染加劇。由于重金屬離子不能被微生物降解，并且在生物體內有富集性，已經嚴重威脅到生態(tài)環(huán)境和人類健康。重金屬廢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單、高效、種類多樣等優(yōu)勢，尤其對低濃度重金屬廢水具有獨特的應用價值，是應用最為廣泛的重金屬廢水處理方法。然而，目前常用的吸附劑價格昂貴，限制了吸附法的大規(guī)模應用，因此開發(fā)廉價、高效的吸附劑一個重要的研宄方向。為提高吸附法廢水處理的經濟性和實用性，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廢水中應該著重考慮的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種棉籽殼/ 二氧化鈦復合重金屬吸附劑，原料價格低廉，來源廣泛，工藝簡單，重金屬吸附能力強，無二次污染，易回收。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:
一種棉籽殼/ 二氧化鈦復合重金屬吸附劑，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的復合顆粒；
(4)將步驟(3)中得到的復合顆粒于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、降解有機污染物的作用，同時對重金屬具有一定的吸附能力。棉籽殼是常見的農業(yè)廢料，是棉籽經過剝殼機分離后剩下的外殼，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，減少棉籽殼對環(huán)境的負擔，節(jié)能利廢。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1.本發(fā)明結合以農業(yè)廢料棉籽殼為主料負載納米二氧化鈦，通過結合兩者吸附能力并對配方與工藝進行改進，使制得的重金屬吸附劑具有多孔結構，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廢水的處理；
2.制備工藝簡單易行，原料價格低廉、來源豐富，加工過程安全無害，制得的吸附劑為顆粒形態(tài)，機械強度和穩(wěn)定性高，易于回收，無二次污染。
【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明非限定實施例如下:
一種棉籽殼/ 二氧化鈦復合重金屬吸附劑，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_的復合顆粒；
(4)將步驟(3)中得到的復合顆粒于800°C條件下煅燒15min，冷卻后分裝，即得。
[0011]在20°C、pH=6.0的條件下測定重金屬吸附性能，上述制得的重金屬吸附劑對Cu2+的吸附容量為29.46mg/g，對Pb2+的吸附容量為33.82mg/g。
【主權項】
1.一種棉籽殼/ 二氧化鈦復合重金屬吸附劑，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.根據權利要求1所述的一種棉籽殼/二氧化鈦復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的復合顆粒； (4)將步驟(3)中得到的復合顆粒于650-850°C條件下煅燒15_20min，冷卻后分裝，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棉籽殼/二氧化鈦復合重金屬吸附劑，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格低廉，來源廣泛，工藝簡單，重金屬吸附能力強，機械強度和穩(wěn)定性高，無二次污染，易回收，具有較高的社會效益和經濟效益。
【IPC分類】C02F1-62, A01N59-16, B01J21-06, A01P1-00, C02F1-28, B01J20-30, B01J20-20
【公開號】CN104759251
【申請?zhí)枴緾N201510123561
【發(fā)明人】黃顯懷, 唐玉朝
【申請人】黃顯懷, 唐玉朝
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月20日