[发明专利]一种以中药渣为原料的重金属吸附活性炭及其制法与应用

权利要求书

1.一种以中药渣为原料的重金属吸附活性炭，其特征在于：所述以中药渣为原料的重金属吸附活性炭是将中药渣按根茎残渣质量百分含量分类后分别经高温炭化及水蒸汽活化，再混合后与过氧化氢进行氧化反应，然后经甲基丙烯酸进行改性及利用交联剂固化，最后烘干、粉碎制备而成。

2.根据权利要求1所述的以中药渣为原料的重金属吸附活性炭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按根茎残渣质量占中药渣总质量的百分比将中药渣分为三类，分别为：根茎残渣质量百分比大于70％的中药渣为第一类中药渣，根茎残渣质量百分比为40％～70％的中药渣为第二类中药渣，根茎残渣质量百分比小于40％的中药渣为第三类中药渣；

(2)将上述三类中药渣分别进行高温炭化，对应得到第一类中药渣炭化物、第二类中药渣炭化物及第三类中药渣炭化物；

所述高温炭化的具体操作为：将中药渣加温至200～300℃，恒温保持30～120min，再升温至500～900℃恒温保持30～60min，然后通入水蒸汽活化1～3h，得到中药渣炭化物；

(3)将所述第一类中药渣炭化物、第二类中药渣炭化物及第三类中药渣炭化物，按配方含量混合均匀，粉碎过200目筛，得到混合中药渣炭化物；

(4)在步骤(3)所述混合中药渣炭化物中加入过氧化氢水溶液，加热至100～200℃氧化反应1～3h，再降温至60～90℃，加入甲基丙烯酸、交联剂及水，搅拌均匀，恒温反应2～8h，得到改性中药渣炭化物；

(5)取出所述改性中药渣炭化物，烘干，粉碎过80目筛，即得所述以中药渣为原料的重金属吸附活性炭。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的中药渣为植物类中药经过水或其它溶剂提取后的残渣。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述水蒸汽的通入质量与所述中药渣的质量的比例为(0.2～2)：1。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述配方含量为第一类中药渣炭化物的质量占三种中药渣炭化物总质量的20～60％，第二类中药渣炭化物的质量占三种中药渣炭化物总质量的30～70％，第三类中药渣炭化物的质量占三种中药渣炭化物总质量的10～50％。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述过氧化氢水溶液中过氧化氢的体积分数为50％，所述过氧化氢水溶液的加入量为所述混合中药渣炭化物质量的5％～15％；步骤(4)所述甲基丙烯酸的加入量为所述混合中药渣炭化物质量的5％～20％；步骤(4)所述交联剂为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述交联剂的加入量为所述甲基丙烯酸质量的0.1％～0.5％；步骤(4)所述水的加入量为所述混合中药渣炭化物质量的4～8倍。

7.根据权利要求1所述的以中药渣为原料的重金属吸附活性炭在吸附和回收废水中重金属的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述重金属为汞、镉、铬、铅、砷、锰、铜或锌中的一种以上。

9.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于：所述以中药渣为原料的重金属吸附活性炭吸附废水中重金属的方法为：在含重金属的废水中加入所述以中药渣为原料的重金属吸附活性炭，混合吸附6～24h，得到饱和吸附重金属的活性炭；

所述以中药渣为原料的重金属吸附活性炭回收废水中重金属的方法为：将所述饱和吸附重金属的活性炭浸泡于0.01～0.1％(w/v)的氯化钠水溶液中，施加电流密度0.5～5mA/cm²的电场，作用2～4h，使所述饱和吸附重金属的活性炭发生解吸，释放重金属到氯化钠水溶液中，得到重金属浓缩液及可再利用的重金属吸附活性炭。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述以中药渣为原料的重金属吸附活性炭的使用量为废水中重金属质量的5～20倍；所述饱和吸附重金属的活性炭与所述氯化钠水溶液的质量比为1：(10～30)。