[发明专利]一种去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭的制备方法和产品

说明书

本发明公开了一种去除水体中Cr(Ⅵ)的改性醋渣生物炭的制备方法和产品，包括，将醋渣原料与改性剂混合，浸泡12h后，得预处理后醋渣后，在60～65℃下热风干燥至恒重，得到干燥醋渣；将干燥醋渣粉碎，过80目筛，得到粒径小于0.18mm的醋渣粉末，再进行碳化处理，降温得到醋渣生物炭，稀酸溶液浸泡脱灰，制得除灰后的醋渣生物碳；将除灰后的醋渣生物碳用去离子水洗涤，去除多余的酸，置于热风干燥箱中烘干至恒重，即得所述改性醋渣生物炭。本发明制得的改性醋渣生物炭能对水体中Cr(Ⅵ)的去除能力高达231.62mg·g^‑1，与原始不改性醋渣生物炭相比提升了23倍。

本发明属于水体中Cr(VI)去除技术领域，具体涉及到一种去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭的制备方法和产品。

背景技术

由于环境问题日益凸显，重金属污染治理已经引起世界各地的关注。铬(Cr)是一种重要的环境污染物，根据价态可分为三价铬(Cr(Ⅲ))和六价铬(Cr(VI))。与Cr(III)相比，Cr(VI)具有剧毒、致突变、致畸和致癌等特性。Cr(VI)通常经由纺织、印刷、制革、冶金、电镀、电池等行业工厂废水排放而被释放到环境中并造成了严重的农田和食品污染。

近年来，生物炭由于其成本低、具有高比表面积(SSA)、高碳(C)含量及丰富的官能团等良好特性而被认为是一种有前途的重金属吸附剂。醋渣是食醋酿制过程中重要的农业副产物，以稻壳为主，伴有麸皮、高粱壳及菌泥等其它成分组成。食醋渣具有含水量高，酸性强、有机质丰富等特点，传统方式的焚烧、填埋或直接投放到环境中会对当地生态造成严重破坏。

因此，本领域亟需一种能够去除环境中有毒重金属及解决醋渣自身环境负效应的高效安全的改性醋渣生物炭的制备方法和产品及其应用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明的目的在于克服现有醋渣生物炭制备方法的不足，提供一种去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭的制备方法，包括，

将醋渣原料与改性剂混合，浸泡12h后，得预处理后醋渣后，在60～65℃下热风干燥至恒重，得到干燥醋渣；

将干燥醋渣粉碎，过80目筛，得到粒径小于0.18mm的醋渣粉末，再进行碳化处理，降温得到醋渣生物炭，稀酸溶液浸泡脱灰，制得除灰后的醋渣生物碳；

将除灰后的醋渣生物碳用去离子水洗涤，去除多余的酸，置于热风干燥箱中烘干至恒重，即得所述改性醋渣生物炭；其中，

所述改性剂为ZnCl₂，改性剂与醋渣原料的质量比为1:1～2:1。

作为本发明所述去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭制备方法的一种优选方案，其中：所述在60～65℃下热风干燥至恒重，其中，干燥至恒重的标准为干燥过程中2小时的重量差不超过醋渣重量的0.5％。

作为本发明所述去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭制备方法的一种优选方案，其中：所述碳化处理，包括物理加热碳化和浓酸脱水碳化。

作为本发明所述去除水体中Cr(VI)的改性醋渣生物炭制备方法的一种优选方案，其中：所述物理加热碳化，包括，

将醋渣粉末在700℃温度下碳化处理2～2.5h，其中，碳化时的升温速率为10～15℃·min^-1。