[發(fā)明專利]一種魚骨炭吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510331225.X
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104923159A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉艷艷;王衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物炭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種魚骨炭吸附劑及其制備方法及在重金屬廢水中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物炭(Biochar)是生物質(zhì)在完全或部分缺氧的條件下經(jīng)熱解產(chǎn)生的碳質(zhì)材料。生物炭因富含碳素，具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)，比較面積大及離子交換量高等優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，被認為是一種高效的吸附材料。

骨炭(Bone?black)是一種無定形碳,含7％～11％的碳、約80％的磷酸鈣和其他無機鹽。由脫脂骨頭在隔絕空氣的條件下經(jīng)脫脂、脫膠、高溫灼燒、分揀等多道工序碳化制得。從骨炭中提取的羥基磷灰石，可以非常有效的去除重金屬。它的優(yōu)勢在于它能夠消除水中硬度的負面影響，從而消除重金屬。除了離子樹脂，所有其他吸附劑并不具備這種能力，而且十分昂貴。測試表明，EC-MB骨炭可以消除水中0.5％的砷化物和0.5％重量的氟化物。也可以進行多次循環(huán)處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型魚骨炭吸附劑的制備方法，旨在為進一步開發(fā)魚下腳料的價值，達到廢物再利用和減少環(huán)境污染的目的，同時為開發(fā)新型吸附材料提供新的思路。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案主要包括以下步驟：一種魚骨炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

1)除雜，將獲取的魚骨原料在水中進行攪拌、燙洗，去除雜質(zhì)；

2)干燥，將除雜后的魚骨置于烘箱中進行烘干；

3)粉碎，將烘干的魚骨用粉碎機粉碎，得到魚骨粉作為吸附劑原料；

4)高溫焙燒，將制備好的魚骨粉進行高溫焙燒炭化，然后自然冷卻到室溫后取出，即得到魚骨炭吸附劑。

按上述方案，步驟1)中魚骨原料為淡水魚魚骨或海魚魚骨。

按上述方案，步驟1)中去除雜質(zhì)是在80～100℃的熱水中進行。

按上述方案，步驟2)中烘干是利用50～100℃的烘箱進行烘干。

按上述方案，步驟3)中魚骨用采用萬能粉碎機進行粉碎，粉碎時間10～20s，間隔1～5min，如此重復(fù)10～20次，制成粒度為100目的魚骨粉。

按上述方案，步驟4)中魚骨粉的炭化是在400～600℃封閉式馬弗爐中進行，升溫速率?在2～5℃/min，達到指定溫度后恒溫時間為1～2h。

上述任意制備方法所得魚骨炭吸附劑。

所述的魚骨炭吸附劑在重金屬廢水處理中的應(yīng)用。

本發(fā)明的魚骨炭主要成分是羥基磷灰石和鈣鹽，羥基磷灰石是一種獨特的具有高容量的無機物質(zhì)，可以通過離子交換、表面吸附和溶解沉淀等方式有效地吸附金屬離子或其他化合物。另外，魚骨中也含有一定量的有機物(蛋白質(zhì)和脂肪)，它們在經(jīng)過一定的處理后形成具有多孔的炭化物，也具有一定的吸附效果。因此，魚骨具有開發(fā)成為高效吸附劑并應(yīng)用于環(huán)境廢水治理的潛在價值。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：魚加工廢棄物價廉易得，將魚加工廢棄物制備成魚骨炭，可以進一步開發(fā)魚加工廢棄物的潛在價值，同時可以有效降低魚加工廢棄物丟棄時帶來的環(huán)境污染問題。另外，本發(fā)明制備的骨炭具有相當?shù)姆€(wěn)定性，具有良好的吸附性，吸附后容易再生并可以重復(fù)使用。本發(fā)明提供的制備方法簡易，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的利用魚下腳料制備魚骨炭的工藝流程圖；

圖2(a,b)是未處理的魚骨粉的掃描電子顯微鏡圖；

圖3(a,b,c)是在實施例1-3中的500℃條件下隔絕空氣高溫焙燒后魚骨炭的掃描電子顯微鏡圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種新型魚骨炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

1)：除雜，將獲取的淡水魚魚骨在80～100℃的熱水中進行攪拌、燙洗，去除雜質(zhì)；

2)：干燥，將除雜后的魚骨置于50～100℃的烘箱進行烘干；

3)：粉碎，將烘干的魚骨采用萬能粉碎機進行粉碎，粉碎時間10～20s，間隔1～5min，如此重復(fù)10～20次，制成粒度為100目的魚骨粉，作為吸附劑原料；

4)：高溫焙燒，將制備好的3g魚骨粉在500℃封閉式馬弗爐中進行高溫焙燒炭化1h，其升溫速度為5℃/min，然后自然冷卻到室溫后取出，即得到魚骨炭吸附劑。