[发明专利]一种耐酸型重金属吸附剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐酸型重金属吸附剂及其制备方法，所述耐酸型重金属吸附剂是由海藻酸钙、海藻酸钠、沸石改性壳聚糖复合而成的颗粒状结构，其颗粒外层为海藻酸钙，颗粒内层为海藻酸钠包埋的沸石改性壳聚糖。本发明采用沸石改性壳聚糖，克服壳聚糖遇酸膨胀的特性；同时采用海藻酸钠对改性壳聚糖进行包埋，在其外侧形成一层海藻酸钙，海藻酸钙可消耗水体中的H⁺生成海藻酸，海藻酸具有重金属吸附的作用，从而实现重金属的高效吸附。另外，本发明耐酸型重金属吸附剂采用颗粒的形式进行投放。

技术领域

本发明涉及一种重金属吸附剂，尤其是涉及一种耐酸型重金属吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的快速发展，我国工业废水的排放量也日益增加。电镀行业作为当今全球三大污染行业之一，其生产过程产生的废水含有铬、镍、铜、镉、锌等多种重金属。这些重金属废水一旦进入水体，水生环境将很难被修复。另外，重金属污染所造成的生物效应是长期存在的，环境中的重金属可以通过生物富集作用进入生物体，这将对生物造成严重的伤害。因此如何无害化处理好重金属废水已成为当前亟待解决的工作。

当前去除水中重金属的方法有很多，传统的方法如化学沉淀法、氧化还原法、电解法、离子交换法、吸附法等；新兴的方法如纳米技术、光催化技术、基因工程技术等。化学吸附法是一种应用较早、应用广泛的方法，且具有操作简单、成本低、处理效果好等特点，对重金属废水和有毒废水的处理具有很大的优势。用于化学吸附的载体有千万种，但人们为了实现废物利用，减少废物的产生量，将目光投向了来源广泛的壳聚糖。

壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰基化反应而得到的一种天然高分子聚合物，其分子中含有大量的氨基和羟基，可与金属离子发生螯合作用，从而达到富集或去除金属离子的效果。此外，壳聚糖可以完全被生物降解，不造成对环境的二次污染，因此在重金属废水处理中有着广阔的应用前景，但是壳聚糖的成本较高，且其遇酸溶胀特性，使其在吸附后的回收受到影响，进而影响了其作为吸附剂的应用。另外，目前常用的重金属吸附剂多为粉剂，增加人工成本。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种耐酸型重金属吸附剂及其制备方法。该吸附剂结合了无机和有机吸附剂的特性，改善了吸附剂的投加方式，其缓释的特性增加了药剂的作用效率，提高了药剂的效能。

本发明采用的技术方案为：

一种耐酸型重金属吸附剂，所述耐酸型重金属吸附剂是由海藻酸钙、海藻酸钠、沸石改性壳聚糖复合而成的颗粒状结构，其颗粒外层为海藻酸钙，颗粒内层为海藻酸钠包埋的沸石改性壳聚糖。

作为优选，所述耐酸型重金属吸附剂组分的重量百分数为：沸石20～36％，海藻酸钠1～4％，海藻酸钙1～4％，壳聚糖35～62％。

作为优选，所述颗粒状结构呈水滴状。

作为优选，所述颗粒状结构的粒径为2～5mm。

一种耐酸型重金属吸附剂的制备方法，包括下述步骤：

(1)分别将一定量沸石粉加入到海藻酸钠溶液中，搅拌均匀，然后加入一定量的壳聚糖进行充分搅拌；待完全溶解后向糊状液体中加入一定量的冰乙酸在60～80℃下反应3～5h后，制得海藻酸钠包埋的沸石改性壳聚糖，冷却至室温；

(2)将海藻酸钠包埋的沸石改性壳聚糖缓慢滴入氯化钙溶液中，反应0.3～1h，洗涤至中性，放入干燥箱，在40～60℃下干燥，制得外层为海藻酸钙、内层为海藻酸钠包埋的沸石改性壳聚糖的颗粒。

作为优选，述耐酸型重金属吸附剂组分的重量百分数为：沸石20～36％，海藻酸钠1～4％，海藻酸钙1～4％，壳聚糖35～62％。

作为优选，所述颗粒状结构为水滴状，其粒径为2～5mm。

本发明的有益效果在于：