一種銀富集秸稈材料的製備方法

2023-11-06 14:12:52

一種銀富集秸稈材料的製備方法
【專利摘要】本發明屬於功能材料領域，涉及一種銀富集秸稈材料的製備方法。本發明提出的製備方法是將麥秸稈改性，具體工藝包括麥秸稈洗淨、粉碎、丁二酸酐改性、抗壞血酸處理以及硫脲處理等。本發明製備的銀富集秸稈材料具有以下優點：（1）對溶液中銀離子的吸附選擇性強；（2）製備的銀富集秸稈材料為有機質，可降解；（3）利用抗壞血酸對銀離子的選擇性以及硫脲對銀離子的高吸附性，將上述兩種分子的功能複合至麥秸稈材料中，降低了銀富集分離的成本。本發明製備的銀富集秸稈材料可用於電鍍廠含銀廢水及廢舊電子垃圾拆解廠的銀回收，市場前景廣闊。
【專利說明】一種銀富集秸稈材料的製備方法【技術領域】
[0001]本發明屬於功能材料【技術領域】，具體涉及一種銀富集秸杆材料的製備方法。
【背景技術】
[0002]銀以及銀的相關產品廣泛應用於電子、電鍍、感光材料、化工工業和科研領域。在涉及到銀的各行各業會產生各種各樣的含銀廢液，如果將含銀廢液直接排放到環境中，不僅會汙染環境，還將造成銀資源的浪費。所以回收含銀廢液中的銀，具有重要的意義。在工業生產中.產生含銀廢液的行業有銀電鍍、照相業及實驗室化學分析等諸多領域。其中，照相業和電鍍業是可溶性含銀廢液的兩大主要來源，主要涉及到定影廢液和電鍍廢液。另外化學分析和化學試驗所產生的C0D&分析廢液、試驗廢液等也是含銀廢液的來源之一(四川有色金屬，2008，12，43-44)。
[0003]目前用於含銀廢液中銀的回收的5種方法中，沉澱法、電解法、還原取代法、離子交換法4種傳統方法已經用於工業生產。但傳統方法普遍存在耗能大、有二次汙染、對痕量銀作用不大等缺點，吸附法則可以彌補傳統方法的不足。因此，吸附法回收含銀廢液中的銀尤為被人們關注。目前，吸附法回收含銀廢液中的銀，還存在吸附原料昂貴、吸附後處理繁瑣困難、吸附劑再生困難等缺憾。更重要的是，如何通過合理的吸附回收工藝使吸附材料發揮最大的吸附回收功效，並應用於實際規模工業生產中，這將是吸附法回收含銀廢液的實際應用瓶頸(分析試驗室，2006，25 (7)，105-108)。
[0004]本發明的創新性在於:(1)將麥秸杆作為銀富集材料的原材料，提升了秸杆的經濟價值；(2)抗壞血酸對溶液中的銀離子有天然的選擇性，本發明首次將抗壞血酸分子複合至秸杆材料中；(3)硫脲與溶液中的銀離子有極強的親合性，硫脲分子的氨基與抗壞血酸發生酸鹼複合反應，所得的秸杆材料即保留了抗壞血酸的選擇性，又兼具硫脲分子的高親合性，從而使銀富集秸杆材料的品質有極大提升，降低了吸附法回收含銀廢液的成本；
[4]秸杆材料是天然有機物，能降解，不會對環境造成二次汙染。。

【發明內容】

[0005]本發明屬於功能材料領域，涉及一種銀富集秸杆材料的製備方法。本發明提出的製備方法是將麥秸杆改性，具體工藝包括麥秸杆洗淨、粉碎、丁二酸酐改性、抗壞血酸處理以及硫脲處理等。本發明製備的銀富集秸杆材料具有以下優點:(1)對溶液中銀離子的吸附力強；(2)製備的銀富集秸杆材料為有機質，可降解；(3)利用抗壞血酸對銀離子的選擇性以及硫脲對銀離子的高吸附性，將上述兩種分子的功能複合至麥秸杆材料中，降低了銀富集分離的成本。本發明製備的銀富集秸杆材料可用於電鍍廠含銀廢水及廢丨日電子垃圾拆解廠的銀回收，市場前景廣闊。
[0006]本發明提出的銀富集秸杆材料的製備方法的製備方法，其特徵在於:
[0007]I)清潔麥秸杆:將麥秸杆漂洗、烘乾；
[0008]2)麥秸杆粉碎:將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒;
[0009]3) 丁二酸酐改性:將粉碎後的麥秸杆置於丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至60?80°C，攪拌4?6小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆；其中麥秸杆與丁二酸酐/乙酸混合溶液的料/液比為1/4?1/10 (重量(g)/體積(mL));其中丁二酸酐/乙酸混合水溶液中丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10% ；
[0010]4)抗壞血酸處理:將丁二酸酐改性的麥秸杆置於抗壞血酸水溶液中2?6小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆；其中，抗壞血酸水溶液的質量濃度為0.2%?1% ；
[0011]5)硫脲處理:將抗壞血酸處理的麥秸杆置於硫脲水溶液中I?3小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料；其中，硫脲水溶液的質量濃度為
0.2% ?0.5%ο
[0012]將銀富集秸杆材料置於含銀廢水中，調節溶液pH值為3?4，於25°C吸附4小時，廢水中銀離子的濃度為50?500mg/L，吸附完畢，過濾；將吸附銀離子的秸杆材料置於濃度為0.1M的氨水溶液中I小時，過濾，通過測定濾液中銀離子的量計算銀的富集回收率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為銀富集秸杆材料的掃描電鏡照片。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例進一步描述本發明
[0015]實施例1
[0016]將麥秸杆收割，用自來水洗淨，烘乾，將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒；
[0017]將丁二酸酐、乙酸溶於去離子水中，丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10%，得丁二酸酐/乙酸的混合水溶液。
[0018]將5g粉碎後的麥秸杆置於20mL 丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至60°C，攪拌4小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆。
[0019]將丁二酸酐改性的麥秸杆置於濃度為0.2%的抗壞血酸水溶液中2小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆。
[0020]將抗壞血酸處理的麥秸杆置於濃度為0.2%的硫脲水溶液中I小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料。
[0021]將2g銀富集秸杆材料置於含銀離子廢水IOOOmL中，調節溶液pH值為3?4，於25°C吸附4小時，廢水中銀離子的濃度為50?500mg/L，吸附完畢，過濾；將吸附銀離子的秸杆材料置於濃度為0.1M的氨水溶液中I小時，過濾，通過測定濾液中銀離子的量計算銀的富集回收率為96%。
[0022]實施例2
[0023]將麥秸杆收割，用自來水洗淨，烘乾，將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒；[0024]將丁二酸酐、乙酸溶於去離子水中，丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10%，得丁二酸酐/乙酸的混合水溶液。
[0025]將5g粉碎後的麥秸杆置於50mL 丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至80°C，攪拌6小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆。
[0026]將丁二酸酐改性的麥秸杆置於濃度為1%的抗壞血酸水溶液中6小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆。
[0027]將抗壞血酸處理的麥秸杆置於濃度為0.5%的硫脲水溶液中3小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料。
[0028]將2g銀富集秸杆材料置於含銀離子廢水IOOOmL中，調節溶液pH值為3?4，於25°C吸附4小時，廢水中銀離子的濃度為50?500mg/L，吸附完畢，過濾；將吸附銀離子的秸杆材料置於濃度為0.1M的氨水溶液中I小時，過濾，通過測定濾液中銀離子的量計算銀的富集回收率為94%。
[0029]實施例3
[0030]將麥秸杆收割，用自來水洗淨，烘乾，將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒；
[0031]將丁二酸酐、乙酸溶於去離子水中，丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10%，得丁二酸酐/乙酸的混合水溶液。
[0032]將5g粉碎後的麥秸杆置於30mL 丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至60°C，攪拌6小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆。
[0033]將丁二酸酐改性的麥秸杆置於濃度為0.5%的抗壞血酸水溶液中5小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆。
[0034]將抗壞血酸處理的麥秸杆置於濃度為0.5%的硫脲水溶液中2小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料。
[0035]將2g銀富集秸杆材料置於含銀離子廢水IOOOmL中，調節溶液pH值為3?4，於25°C吸附4小時，廢水中銀離子的濃度為50?500mg/L，吸附完畢，過濾；將吸附銀離子的秸杆材料置於濃度為0.1M的氨水溶液中I小時，過濾，通過測定濾液中銀離子的量計算銀的富集回收率為98%。
[0036]實施例4
[0037]將麥秸杆收割，用自來水洗淨，烘乾，將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒；
[0038]將丁二酸酐、乙酸溶於去離子水中，丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10%，得丁二酸酐/乙酸的混合水溶液。
[0039]將5g粉碎後的麥秸杆置於40mL 丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至70°C，攪拌6小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆。
[0040]將丁二酸酐改性的麥秸杆置於濃度為0.5%的抗壞血酸水溶液中5小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆。
[0041 ] 將抗壞血酸處理的麥秸杆置於濃度為0.2%的硫脲水溶液中2小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料。
[0042]將2g銀富集秸杆材料置於含銀離子廢水IOOOmL中，調節溶液pH值為3?4，於25°C吸附4小時，廢水中銀離子的濃度為50?500mg/L，吸附完畢，過濾；將吸附銀離子的秸杆材料置於濃度為0.1M的氨水溶液中I小時，過濾，通過測定濾液中銀離子的量計算銀的富集回收率為99%。
[0043]實施例5
[0044]將麥秸杆收割，用自來水洗淨，烘乾，將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒；
[0045]將丁二酸酐、乙酸溶於去離子水中，丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10%，得丁二酸酐/乙酸的混合水溶液。
[0046]將5g粉碎後的麥秸杆置於30mL 丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至80°C，攪拌6小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆。
[0047]將丁二酸酐改性的麥秸杆置於濃度為0.6%的抗壞血酸水溶液中4小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆。
[0048]將抗壞血酸處理的麥秸杆置於濃度為0.3%的硫脲水溶液中3小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料。
[0049]將2g銀富集秸杆材料置於含銀離子廢水IOOOmL中，調節溶液pH值為3?4，於25°C吸附4小時，廢水中銀離子的濃度為50?500mg/L，吸附完畢，過濾；將吸附銀離子的秸杆材料置於濃度為0.1M的氨水溶液中I小時，過濾，通過測定濾液中銀離子的量計算銀的富集回收率為95%。
【權利要求】
1.一種銀富集秸杆材料的製備方法，其特徵在於:.1)清潔麥秸杆:將麥秸杆漂洗、烘乾；.2)麥秸杆粉碎:將清潔後的麥秸杆置於粉碎機中，粉碎成粒徑為20?100目的顆粒；.3)丁二酸酐改性:將粉碎後的麥秸杆置於丁二酸酐/乙酸的混合水溶液中，加熱至60?80°C，攪拌4?6小時，冷卻，過濾，用去離子水洗滌，乾燥，得丁二酸酐改性的麥秸杆；其中麥秸杆與丁二酸酐/乙酸混合溶液的料/液比為1/4?1/10 (重量(g)/體積(mL));其中丁二酸酐/乙酸混合水溶液中丁二酸酐的質量濃度為8%，乙酸的質量濃度為10% ；.4)抗壞血酸處理:將丁二酸酐改性的麥秸杆置於抗壞血酸水溶液中2?6小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得抗壞血酸處理的麥秸杆；其中，抗壞血酸水溶液的質量濃度為0.2%?1% ；.5)硫脲處理:將抗壞血酸處理的麥秸杆置於硫脲水溶液中I?3小時，取出，過濾，置於乾燥箱中，於60°C乾燥4小時，得銀富集秸杆材料；其中，硫脲水溶液的質量濃度為0.2%?0.5%。
【文檔編號】C02F1/62GK103433002SQ201310367026
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】藍碧健 申請人:太倉碧奇新材料研發有限公司