[发明专利]木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂及其制备方法与应用

说明书

木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂及其制备方法，包括以下步骤：1）酸改性粉煤灰的制备：在粉煤灰中加入硫酸溶液，室温下室温搅拌，抽滤、水洗涤、烘干研磨得硫酸改性粉煤灰；2）在木质素磺酸钠中加入NaOH溶液，70℃恒温搅拌，随后加入酸改性粉煤灰中，混合均匀后再加入环氧氯丙烷，将温度调至60℃搅拌，用蒸馏水洗至中性，抽滤，烘干即可。同时本申请公开了其在处理含铜废水中的应用。本发明两废结合以废治废，充分利用工业资源，符合工业环保理念，为粉煤灰和木质素的综合利用及重金属离子废水的处理提供一条新的思路。

技术领域

本发明具体涉及一种木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂及其制备方法与应用。

背景技术

社会经济的高速发展使得电力的消耗逐年增长，燃煤电厂是其中的主流。其所产生的大量粉煤灰如果不能加以利用，将产生很大的空气污染，因此粉煤灰的综合利用是当今学科研究的热门。到现在为止，以膨润土、硅藻土等无机物为原料的研究很多，但以粉煤灰为原料的研究及相关报道却少之又少。为使国内现有的废物粉煤灰得到高效利用，使其在绿化环保等领域有所应用，需研究出综合性能优异、生产成本低的复合材料。

木质素以无定形态广泛存在于植物体中。其分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物。木质素磺酸盐的主要来源为亚硫酸盐制浆的蒸煮废液，大多情况下的显色为黄色，它是由硫酸基取代苯环或侧链上的氢、羟基所生成的具有芳香基团和磺酸基团，因此具有一定的离子交换与吸附能力。目前，粉煤灰、木质素磺酸钠单独处理工业废水已有较多研究，但通过交联制备木质素磺酸钠-粉煤灰复合吸附剂吸附重金属离子还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂，同时提供其制备方法及应用是本发明的又一发明目的。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

1)酸改性粉煤灰的制备：取粉煤灰加入硫酸溶液，室温搅拌，抽滤、水洗涤、烘干研磨得硫酸改性粉煤灰；

2)把木质素磺酸钠加入到的NaOH溶液中，在70℃的水浴中搅拌，随后加入酸改性粉煤灰，混合均匀后再加入环氧氯丙烷，将温度调至60℃，继续搅拌，用蒸馏水洗至中性，抽滤，烘干即可。

步骤1)中，酸改性粉煤灰与硫酸溶液的用量比为100g∶400mL，硫酸溶液的浓度为2～3mol/L，搅拌速度为90～110转/分，搅拌时间为5～6小时，烘干温度为300～350℃。

步骤2)中，木质素磺酸钠、NaOH溶液、酸改性粉煤灰、环氧氯丙烷的用量比为(4.5～12)g∶100mL∶30g∶30mL，NaOH溶液的浓度为1mol/L；搅拌速度为90～110转/分，搅拌时间为3～4h；继续搅拌的速度为200～250转/分，继续搅拌时间为1～2h；烘干温度为300～350℃。

所述方法制得的木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂。

所述的木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂在处理含铜废水中的应用。

与现有技术相比，本发明的技术优势在于：

本发明以木质素磺酸钠和活性较强的酸改性粉煤灰为原料，制备木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合吸附剂。一方面，粉煤灰机械强度低且遇水易粉化，木质素磺酸钠交联酸改性粉煤灰复合物能克服单独使用粉煤灰时用量大、易造成二次污染的不足，因为木质素磺酸钠可以较好地吸附水中的重金属离子，并能很大程度地提升粉煤灰的强度从而减少粉煤灰的用量。另一方面，通过化学键合使粉煤灰的非晶态成分增加，同时又通过交联增加了活性基团，克服了粉煤灰活性吸附点少的缺点。本发明两废结合以治废，充分利用工业资源，符合工业环保理念，为粉煤灰和木质素的综合利用及重金属离子废水的处理提供一条新的思路。

附图说明