一种改性造纸污泥吸附剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境科学领域，涉及一种改性造纸污泥吸附剂及其制备方法与应用， 特别涉及一种利用造纸污泥负载铁盐并在碱液的作用下得到的吸附剂及其制备方法与应 用。
【背景技术】
[0002] 据保守估计，珠三角每年废纸制浆产生的造纸污泥量就达到1. 7~5. 5万吨，当今 处理的主要方式为焚烧和填埋，会产生二次污染，而且污泥中的重金属积累对环境产生巨 大的影响。将其做成吸附剂，可以将其变为一种资源，实现资源化重复利用。
[0003] 随着各个行业的不断进步，废水排放量剧增，重金属废水污染和染料废水污染越 来越严重。而且这些污染的处理比较困难，成本高，解决此问题尤为重要。我们制造的廉价 易得的污泥吸附剂，可以很好地解决这个问题。
[0004] 造纸污泥中，油墨含量和纤维含量比较高，碳化后可以得到疏松多孔的生物碳材 料，负载铁盐后，利用化学动力学的电子转移原理和物理吸附原理，吸附重金属离子和染 料，达到去除效果。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种改性造纸污泥 吸附剂的制备方法。该方法操作简单，原料易得，吸附效果明显；造纸油墨污泥负载铁盐，起 到电化学还原作用，而且碳化后生成疏松多孔的结构，增加了吸附效果，可以吸附重金属和 染料。
[0006] 本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法制得的改性造纸污泥吸附剂。
[0007] 本发明的再一目的在于提供上述改性造纸污泥吸附剂的应用。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种改性造纸污泥吸附剂的制备方法，包 括如下步骤：
[0009] (1)污泥干燥后制成粉末；
[0010] ⑵在污泥中加入铁盐溶液，搅拌均匀后添加碱性溶液，调节pH = 7~9,静置，抽 滤得到固体，充分干燥；铁盐浓度保持在〇. 1~lmol/L，污泥的质量为10~30% ;
[0011] (3)将步骤（2)干燥后的固体进行碳化，冷却后研磨成粉末，即得改性造纸污泥吸 附剂。
[0012] 所述的污泥优选为造纸油墨污泥。
[0013] 步骤⑴中所述的干燥的条件优选为干燥温度80~100°C，干燥时间12~24h ; 更优选为干燥温度80°C，干燥时间12~24h ;
[0014] 步骤（2)中所述的碱性溶液优选为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠等碱性溶液中的一 种或者几种的混合溶液。
[0015] 步骤（2)中所述的铁盐为二价铁盐或者三价铁盐；优选为氯化铁、氯化亚铁、硫酸 亚铁等含铁化合物中的至少一种。
[0016] 步骤（2)中所述的静置的时间优选为12~24h ;
[0017] 步骤（3)中所述的碳化优选是在马弗炉中碳化。
[0018] 步骤（3)中所述的碳化的条件优选为碳化温度300~800°C，碳化时间5~20min。
[0019] 一种改性造纸污泥吸附剂，通过上述制备方法制备得到；
[0020] 所述的改性造纸污泥吸附剂可应用于吸附废水中的重金属和染料。
[0021] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0022] (1)原料为造纸油墨污泥，廉价易得，实现废物二次利用。
[0023] (2)制备方法简单，无二次污染，更加环保。
[0024] (3)制备的污泥吸附剂可以用于重金属废水、染料废水等的吸附，解决这些污染面 临的问题。
[0025] (4)制备的污泥吸附剂吸附效果明显，吸附率可达90%。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 [0027] 实施例1
[0028] (1)造纸油墨污泥（购自广州造纸集团有限公司）干燥后制成粉末，干燥温度 80°C，干燥时间12h。
[0029] (2)在污泥中加入氯化铁溶液，搅拌均匀后添加氨水溶液，调节pH = 9,静置24h， 抽滤得到固体，充分干燥。铁盐浓度保持在lmol/L，污泥的质量为30%。
[0030] (3)在马弗炉中碳化，碳化温度300°C，碳化时间20min，冷却后研磨成粉末，即得 改性造纸污泥吸附剂。
[0031] 实施例2
[0032] (1)造纸油墨污泥干燥后制成粉末，干燥温度80°C，干燥时间12h。
[0033] (2)在污泥中加入氯化铁溶液，搅拌均匀后添加氨水溶液，调节pH = 9,静置24h， 抽滤得到固体，充分干燥。铁盐浓度保持在〇. 5mol/L，污泥的质量为20%。
[0034] (3)在马弗炉中碳化，碳化温度500°C，碳化时间lOmin，冷却后研磨成粉末，即得 改性造纸污泥吸附剂。
[0035] 实施例3
[0036] (1)造纸油墨污泥干燥后制成粉末，干燥温度80°C，干燥时间12h。
[0037] (2)在污泥中加入氯化铁溶液，搅拌均匀后添加氨水溶液，调节pH = 9,静置24h， 抽滤得到固体，充分干燥。铁盐浓度保持在〇. lmol/L，污泥的质量为10%。
[0038] (3)在马弗炉中碳化，碳化温度800°C，碳化时间5min，冷却后研磨成粉末，即得改 性造纸污泥吸附剂。
[0039] 实施例4
[0040] (1)造纸油墨污泥干燥后制成粉末，干燥温度80°C，干燥时间16h。
[0041] ⑵在污泥中加入氯化亚铁溶液，搅拌均匀后添加氨水溶液，调节pH = 9,静置 12h，抽滤得到固体，充分干燥。铁盐浓度保持在lmol/L，污泥的质量为30%。
[0042] (3)在马弗炉中碳化，碳化温度500°C，碳化时间lOmin，冷却后研磨成粉末，即得 改性造纸污泥吸附剂。
[0043] 实施例5
[0044] (1)造纸油墨污泥干燥后制成粉末，干燥温度80°C，干燥时间24h。
[0045] (2)在污泥中加入硫酸亚铁溶液，搅拌均匀后添加氨水溶液，调节pH = 8,静置 24h，抽滤得到固体，充分干燥。铁盐浓度保持在0. 5mol/L，污泥的质量为20%。
[0046] (3)在马弗炉中碳化，碳化温度500°C，碳化时间lOmin，冷却后研磨成粉末，即得 改性造纸污泥吸附剂。
[0047] 实施例6
[0048] (1)造纸油墨污泥干燥后制成粉末，干燥温度80°C，干燥时间12h。
[0049] (2)在污泥中加入氯