一種蛋殼重金屬離子吸附劑及其製備方法
2023-06-09 19:01:16
專利名稱：一種蛋殼重金屬離子吸附劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於廢物資源化利用和水處理技術領域，特別涉及ー種天然礦物重金屬離子吸附劑及其製備方法。
背景技術：
隨著礦山開採、金屬冶煉、金屬加工、電鍍、電子エ業等的快速發展，由此產生的重金屬離子可以通過土壌、水、空氣進入水體。エ業廢水對自然環境的危害日益嚴重，特別是通過食物鏈進行富集。作為ー類有毒物質，微量的重金屬即可產生毒性效應，對人類的健康造成不可逆轉的危害。如何消除重金屬離子對土壌和水資源帶來的汙染成為目前環境保護、急待解決的問題。目前廣泛使用的重金屬吸附劑來源有限，成本較高，製備方法複雜。傳統的處理方法在重金屬離子濃度較低時效率不高，エ藝複雜，容易引起二次汙染等問題。常用的吸附劑如活性炭和離子交換樹脂大多因高成本或生產エ藝複雜而限制其應用。隨著生活水平的提高和食品行業的迅猛發展，需要消耗大量的禽蛋。蛋殼作為ー種廢棄物，通常是採用填埋處理，易引起嚴重的環境汙染。蛋殼的主要成分是碳酸鈣，其利用潛力很大。蛋殼吸附劑的原材料來源廣泛，成本低廉，設備簡単，方便操作，具有吸附速度快、吸附量大、選擇性好等優點。採用常用的化學方法就可以吸附エ業廢水中的重金屬離子，是ー種經濟環保的緑色吸附劑。
發明內容
本發明的目的在於提供一種低成本的吸附性能優良、易於生產加工且能夠滿足大規模市場應用要求的蛋殼重金屬離子吸附劑及其製備方法。本發明的技術方案是將廢棄的去除內膜的蛋殼經煅燒而成。其具體步驟為(I)集中蛋殼進行清洗，並加入到濃度為20%的NaOH溶液中浸泡2 3天，除去蛋殼內月吳;(2)將蛋殼取出洗浄、過濾，在乾燥箱中進行乾燥；(3)蛋殼置於熱處理爐中，在750_1200°C下煅燒2 4小時；(4)冷卻後獲得白色粉末狀的蛋殼重金屬離子吸附劑，其粉末粒度為40 100目。本發明提供的吸附劑適用於pH值為3 6的酸性エ業廢水，其加入量為2 2. 5g/
し將本發明提供的蛋殼重金屬離子吸附劑加入酸性エ業廢水(pH = 3 6)中並在振蕩器上充分振蕩，吸附劑的加入量為2 2. 5g/L，使之吸附溶液中的重金屬離子，包括但不限於Cd2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+和Cr2+等，處理後的エ業廢水由酸性轉變為中性。本發明與現有技術相比，其有益效果體現在本發明利用了食品生產和生活中經常被廢棄的蛋殼進行加工再利用，避免蛋殼長期堆積存放而導致的環境汙染，解決了吸附劑在市場中流通可能存在的安全隱患和現有吸附劑原料來源有限的問題。由於所得吸附劑為粉末狀，使其與重金屬離子的接觸面積明顯増加，提高了其在単位時間內的吸附率。更重要的是，該蛋殼重金屬離子吸附劑的粉末粒度可以通過煅燒溫度加以調整。同吋，該技術方法可以進行大批量エ業化生產。本發明所提供的蛋殼重金屬離子吸附劑在常溫下有較強的吸附能力，製備方法簡単，成本低廉，且不會造成二次汙染，對含有重金屬離子的酸性エ業廢水處理效果好，有廣闊的應用前景和較好的使用價值。不但為酸性エ業廢水中重金屬離子處理提供一種簡便有效的方法，還能使酸性エ業廢水得以中和，有利於實現吸附技術在環境汙染治理方面的新突破。
具體實施例方式下面的實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。實施例I
取食品生產和生活中的廢棄物一蛋殼進行清洗，並加入到濃度為20%的NaOH溶液中浸泡2 3天，除去蛋殼內膜。將蛋殼取出並洗淨和過濾，然後在乾燥箱中進行乾燥。去除內膜的蛋殼置於熱處理爐中，在750°C下煅燒2小吋。冷卻後即可獲得細度為80-100目的粉末，即所述的蛋殼重金屬離子吸附劑。在25°C條件下，在I升酸性エ業廢水(pH = 3)中加入本實施例製備的2. 5g蛋殼重金屬離子吸附劑，重金屬離子Cd2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+等完全被吸附，Cr3+和Cr2+的吸附率為80%。同時，酸性的エ業廢水被中和，經吸附處理後的廢水pH值為7。實施例2取食品生產和生活中的廢棄物一蛋殼進行清洗，並加入到濃度為20%的NaOH溶液中浸泡2 3天，除去蛋殼內膜。將蛋殼取出並洗淨和過濾，然後在乾燥箱中進行乾燥。去除內膜的蛋殼置於熱處理爐中，在1000°C下煅燒3小吋。冷卻後即可獲得細度為60-75目的粉末，即所述的蛋殼重金屬離子吸附劑。在25°C條件下，在I升酸性エ業廢水(pH = 3)中加入本實施例製備的2. 5g蛋殼重金屬離子吸附劑，重金屬離子Cd2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+等完全被吸附，Cr3+和Cr2+的吸附率為82. 5%。同時，酸性的エ業廢水被中和，經吸附處理後的廢水pH值為7。實施例3取食品生產和生活中的廢棄物一蛋殼進行清洗，並加入到濃度為20%的NaOH溶液中浸泡2 3天，除去蛋殼內膜。將蛋殼取出並洗淨和過濾，然後在乾燥箱中進行乾燥。去除內膜的蛋殼置於熱處理爐中，在1200°C下煅燒4小吋。冷卻後即可獲得細度為40-55目的粉末，即所述的蛋殼重金屬離子吸附劑。在25°C條件下，在I升酸性エ業廢水(pH = 3)中加入本實施例製備的2g蛋殼重金屬離子吸附劑，重金屬離子Cd2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+等完全被吸附，Cr3+和Cr2+的吸附率為85%。同時，酸性的エ業廢水被中和，經吸附處理後的廢水pH值為7。
權利要求
1.一種蛋殼重金屬離子吸附劑的製備方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)集中蛋殼進行清洗，並加入到濃度為20%的NaOH溶液中浸泡2 3天，除去蛋殼內膜； (2)將蛋殼取出洗浄、過濾，在乾燥箱中進行乾燥； (3)蛋殼置於熱處理爐中，在750-1200°C下煅燒2 4小時； (4)冷卻後獲得白色粉末狀的蛋殼重金屬離子吸附劑。
2.如權利要求I所述的蛋殼重金屬離子吸附劑，其特徵在於吸附劑粉末粒度為40 100 目。
3.如權利要求2所述吸附劑在處理酸性エ業廢水中的應用，其特徵在於所述吸附劑的加入量為2 2. 5g/L。
4.根據權利要求2所述吸附劑在處理酸性エ業廢水中的應用，其特徵在於所述吸附劑適用於PH值為3 6的エ業廢水。
全文摘要
本發明提供一種蛋殼重金屬離子吸附劑及其製備方法，是將集中的蛋殼進行清洗，並加入到濃度為20％的NaOH溶液中浸泡2～3天，除去蛋殼內膜；將蛋殼取出洗淨、過濾，在乾燥箱中進行乾燥；再將乾燥後的蛋殼置於熱處理爐中，在750-1200℃下煅燒2～4小時，經冷卻後獲得白色粉末狀的蛋殼重金屬離子吸附劑。本發明提供的吸附劑粉末粒度為40～100目。本發明提供的吸附劑適用於pH值為3～6的酸性工業廢水的處理，吸附劑的加入量為2～2.5g/L。
文檔編號B01J20/24GK102658090SQ20121011905
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月20日 優先權日2012年4月20日
發明者田如錦 申請人:大連交通大學