一种棉籽壳/二氧化钛复合重金属吸附剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境处理领域，具体涉及一种棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着工业的进步和社会发展，冶金、制革等工业和日常生活所排放的重金属废弃物增多，导致环境重金属污染加剧。由于重金属离子不能被微生物降解，并且在生物体内有富集性，已经严重威胁到生态环境和人类健康。重金属废水的处理也已得到越来越多的重视。
[0003]吸附法处理重金属污染具有操作简单、高效、种类多样等优势，尤其对低浓度重金属废水具有独特的应用价值，是应用最为广泛的重金属废水处理方法。然而，目前常用的吸附剂价格昂贵，限制了吸附法的大规模应用，因此开发廉价、高效的吸附剂一个重要的研宄方向。为提高吸附法废水处理的经济性和实用性，开发来源广泛、低成本的吸附材料非常必要。此外，吸附剂的回收再利用问题和二次污染也是吸附法处理重金属废水中应该着重考虑的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂，原料价格低廉，来源广泛，工艺简单，重金属吸附能力强，无二次污染，易回收。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:
棉籽壳40-50，纳米二氧化钛3-5，石英粉3-5，沸石粉3_5，糯米粉4_8，尿素2_4，三聚磷酸钠2-4，甘油2-4，聚乙烯醇2-4，月桂酰肌氨酸钠0.3-0.5，硼酸0.1-0.2。
[0006]一种棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤:
Cl)按重量称取原料，先将棉籽壳与石英粉、沸石粉混合后200-300°C处理l_2h，再加入尿素和三聚磷酸钠共同研磨至400-600目；
(2)将步骤(I)中得到的物料与糯米粉、聚乙烯醇和纳米二氧化钛混合均匀，按固液重量比1: 0.5-1:1加入水，先超声分散5-10min，再加入甘油，于85_95°C搅拌l_2h ；
(3)将步骤(2)中得到的物料与月桂酰肌氨酸钠、硼酸混合后800-1000r/min搅拌15-30min，100_150°C干燥后挤出造粒，制得尺寸3_4mm的复合颗粒；
(4)将步骤(3)中得到的复合颗粒于650-850°C条件下煅烧15_20min，冷却后分装，即得。
[0007]纳米二氧化钛具有光催化活性，能起到杀菌、除臭、降解有机污染物的作用，同时对重金属具有一定的吸附能力。棉籽壳是常见的农业废料，是棉籽经过剥壳机分离后剩下的外壳，含大量棉壳纤维素及少量棉绒，高温煅烧炭化后具有极高的吸附能力。有效利用棉籽壳，有利于降低成本，减少棉籽壳对环境的负担，节能利废。
[0008]本发明的优点是:
1.本发明结合以农业废料棉籽壳为主料负载纳米二氧化钛，通过结合两者吸附能力并对配方与工艺进行改进，使制得的重金属吸附剂具有多孔结构，比表面积大，吸附容量大，具有良好的重金属吸附性能，还有杀菌、净化水体的辅助功效，适用于低浓度重金属废水的处理；
2.制备工艺简单易行，原料价格低廉、来源丰富，加工过程安全无害，制得的吸附剂为颗粒形态，机械强度和稳定性高，易于回收，无二次污染。
【具体实施方式】
[0009]本发明非限定实施例如下:
一种棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂，由下列重量(kg)的组分原料制备而成:棉籽壳45，纳米二氧化钛4，石英粉4，沸石粉4，糯米粉6，尿素3，三聚磷酸钠3，甘油3，聚乙烯醇3，月桂酰肌氨酸钠0.4，硼酸0.15。
[0010]棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂的制备方法包括以下步骤:
(O按重量称取原料，先将棉籽壳与石英粉、沸石粉混合后300°C处理lh，再加入尿素和三聚磷酸钠共同研磨至600目；
(2)将步骤(I)中得到的物料与糯米粉、聚乙烯醇和纳米二氧化钛混合均匀，按固液重量比1:0.5加入水，先超声分散5min，再加入甘油，于90°C搅拌Ih ；
(3)将步骤(2)中得到的物料与月桂酰肌氨酸钠、硼酸混合后lOOOr/min搅拌15min，150°C干燥后挤出造粒，制得尺寸3-4_的复合颗粒；
(4)将步骤(3)中得到的复合颗粒于800°C条件下煅烧15min，冷却后分装，即得。
[0011]在20°C、pH=6.0的条件下测定重金属吸附性能，上述制得的重金属吸附剂对Cu2+的吸附容量为29.46mg/g，对Pb2+的吸附容量为33.82mg/g。
【主权项】
1.一种棉籽壳/ 二氧化钛复合重金属吸附剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 棉籽壳40-50，纳米二氧化钛3-5，石英粉3-5，沸石粉3_5，糯米粉4_8，尿素2_4，三聚磷酸钠2-4，甘油2-4，聚乙烯醇2-4，月桂酰肌氨酸钠0.3-0.5，硼酸0.1-0.2。
2.根据权利要求1所述的一种棉籽壳/二氧化钛复合重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: Cl)按重量称取原料，先将棉籽壳与石英粉、沸石粉混合后200-300°C处理l_2h，再加入尿素和三聚磷酸钠共同研磨至400-600目； (2)将步骤(I)中得到的物料与糯米粉、聚乙烯醇和纳米二氧化钛混合均匀，按固液重量比1: 0.5-1:1加入水，先超声分散5-10min，再加入甘油，于85_95°C搅拌l_2h ； (3)将步骤(2)中得到的物料与月桂酰肌氨酸钠、硼酸混合后800-1000r/min搅拌15-30min，100_150°C干燥后挤出造粒，制得尺寸3_4mm的复合颗粒； (4)将步骤(3)中得到的复合颗粒于650-850°C条件下煅烧15_20min，冷却后分装，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种棉籽壳/二氧化钛复合重金属吸附剂，其特征是由下述重量份的原料制得：棉籽壳40-50，纳米二氧化钛3-5，石英粉3-5，沸石粉3-5，糯米粉4-8，尿素2-4，三聚磷酸钠2-4，甘油2-4，聚乙烯醇2-4，月桂酰肌氨酸钠0.3-0.5，硼酸0.1-0.2。本发明的重金属吸附剂原料价格低廉，来源广泛，工艺简单，重金属吸附能力强，机械强度和稳定性高，无二次污染，易回收，具有较高的社会效益和经济效益。
【IPC分类】C02F1-62, A01N59-16, B01J21-06, A01P1-00, C02F1-28, B01J20-30, B01J20-20
【公开号】CN104759251
【申请号】CN201510123561
【发明人】黄显怀, 唐玉朝
【申请人】黄显怀, 唐玉朝
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月20日