[发明专利]一种重金属离子吸附材料的制备方法

说明书

本发明涉及吸附剂制备技术领域，具体涉及一种重金属离子吸附材料的制备方法。本发明首先用猪粪、枯树叶和河底淤泥混合，在猪粪和河底淤泥中的微生物作用下发酵，过滤得到富含有机质的发酵滤渣，接着通过水热法制备得到纳米级水滑石，并在水热反应的同时加入硫氰化钾和富含有机质的发酵滤渣，在硫氰化钾和发酵滤渣的作用下，使得水滑石中的金属离子离开原有的晶格位置进入发酵滤渣有机相中，从而水滑石在水滑石的晶格上产生空穴，提高水滑石的吸附活性，得到功能性吸附料，接着将鱼鳔用水熬煮得到富含鱼鳔胶原蛋白的熬煮液，再将熬煮液和魔芋淀粉共混，旋蒸浓缩得到浓缩液，将浓缩液和功能性吸附料混合后挤压造粒，再经高温烧结得到吸附材料。

技术领域

本发明涉及吸附剂制备技术领域，具体涉及一种重金属离子吸附材料的制备方法。

背景技术

水资源是生命之源，是社会发展的基础，也是经济发展的必备资源。21世纪人类面临的诸多挑战，水资源危机问题就是其中之一，而水污染使该危机范围更加扩大。水污染主要来源主要有七大类，其中重金属对环境的污染以及对环境和人类的影响，极为突出。

重金属工业废水是一种成分非常复杂的工业废水，主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中主要含多种重金属、油脂、酸碱、有机物等。这类废水往往污染物浓度高、毒性大、难于生物降解，不但污染水环境，也严重威胁人类和水生生物的生存。我国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1％，近岸海域海水采样品中铅、铜、汞、铬、镉、锌的含量超标。近年来，由铜、镍、铬等重金属废水引发的中毒事件屡有发生。重金属污染已成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。

吸附法作为最常用的处理重金属污染的方法，吸附法是利用吸附剂处理重金属废水的方法。常用制备吸附剂的材料有很多种类，大致可分成两类：无机矿物材料和生物质材料。无机矿物材料有粘土（如膨润土和凹凸棒石）、沸石、粉煤灰、磷灰石、海泡石、陶粒等，生物质材料包括植物类、动物类和微生物类三类，如活性炭、壳聚糖等。但是无机矿物材料作为吸附剂大多是利用其物理吸附性能，导致吸附的重金属离子不牢固，容易产生解吸，吸附稳定性差的问题。

因此，提供一种吸附稳定性好、吸附效率高的新型重金属离子吸附材料对吸附剂制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的无机矿物材料作为吸附剂大多是利用其物理吸附性能，导致吸附的重金属离子不牢固，容易产生解吸，吸附稳定性差、吸附效率低的问题，提供了一种重金属离子吸附材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将猪粪、枯树叶和河底淤泥以及水混合后装入发酵罐中，密封罐口后，静置发酵，发酵结束后过滤分离得到发酵滤液；

（2）将质量分数为30%的硝酸镁溶液和质量分数为25%的硝酸铝溶液混合10～15min得到混合溶液，将混合溶液和氢氧化钠以及碳酸钾混合后得到预反应液；

（3）将预反应液装入高压水热釜中，再向高压水热釜中加入硫氰化钾和发酵滤液，密闭高压水热釜，在1.2～1.4MPa下加热升温至150～160℃，水热反应30～34h，待水热反应结束后过滤分离得到滤渣，烘干后即得功能性吸附料，备用；

（4）称取鱼鳔粉碎20～30min，得到鱼鳔粉碎物，将鱼鳔粉碎物和水混合，加热至沸腾并持续熬煮2～3h，得到熬煮液，将熬煮液和魔芋淀粉混合并装入球磨罐中，研磨混合30～40min；

（5）待上述研磨混合结束后，得到混合物，将混合物装入旋转蒸发仪，旋蒸浓缩，得到浓缩液，将浓缩液和备用的功能性吸附料混合后得到坯料；