[發明專利]一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法

有效

• 申請號: 201710766095.1
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107321312B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 牛志睿;喻偉東;馮美寧;張立
• 申請（專利權）人: 延安大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

1.一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，具體包含以下步驟：

步驟1、取廢舊鋅錳電池的電極材料，將其研磨后過篩網，得到電極粉末；

步驟2、以硫粉和硫酸亞鐵為混合能量底物，將體積比為1~2:1:1的氧化硫硫桿菌菌液、氧化亞鐵鉤端螺旋菌菌液及氧化亞鐵硫桿菌菌液混合，形成混合淋濾菌株，用混合能量底物和營養鹽定期對混合淋濾菌株在搖床中進行恒溫接種培育，并依次經過離心、過濾去除菌株后，得到生物浸提液；

步驟3、先用經步驟2得到的生物浸提液對步驟1得到的電極粉末進行浸提，得到浸提溶液，測定浸提溶液中的Zn離子、Mn離子及Fe離子的濃度，向浸提溶液中補加硫酸鋅、硫酸錳或硫酸鐵，得到Mn_1?xZn_xFe₂O₄磁性材料準備液；

步驟4、向經步驟3得到Mn_1?xZn_xFe₂O₄磁性材料準備液中加入生物質得到混合液A，將混合液逐漸升溫至30℃~60℃，加熱過程中滴加NaOH溶液，使混合液A的pH值達到10~13，之后將混合液A的溫度升至60℃~90℃，攪拌使混合液A呈稠糊狀，再將混合液A轉移至高壓反應罐內反應后得到混合液B，將混合液B依次進行洗滌、離心、烘干及研磨處理，得到生物質磁性吸附劑；

生物質為木屑、花生殼粉、玉米秸稈、干枯樹葉、桃核粉、杏核粉中的一種；所述電極粉末與生物質的質量比為1:1~3。

2.如權利要求1所述的一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，所述步驟1中，電極粉末的粒徑小于125μm。

3.如權利要求1所述的一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，所述營養鹽的溶劑為水，所述營養鹽的溶質為：含量為1.0g/L~3.0g/L的(NH₄)₂SO₄、含量為1.0g/L~2.0g/L的KH₂PO₄、含量為1.0g/L~2.0g/L的MgSO₄·7H₂O及含量為0.25g/L~0.5g/L的CaCl₂；

所述混合能量底物的溶劑為水，所述硫粉的含量為5g/L~15g/L，所述硫酸亞鐵的含量為10g/L~30g/L。

4.如權利要求1所述的一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，所述步驟2的接種培育過程中：搖床的轉速為120r/min~160r/min，溫度為30℃~40℃，培育天數為3天~5天。

5.如權利要求1所述的一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，所述步驟3的浸提過程中，搖床的轉速為120r/min~160r/min，浸提時間為1h~2h。

6.如權利要求1所述的一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，所述步驟3中：所述Mn_1?xZn_xFe₂O₄磁性材料準備液中，Zn離子、Mn離子及Fe離子的濃度總和為1mol/L~2mol/L，x為0.2~0.6。

7.如權利要求1所述的一種利用廢鋅錳電池和生物質制備磁性吸附劑的方法，其特征在于，所述步驟4中：NaOH溶液的質量分數為10%~30%，攪拌時間為1.0h~3.0h；高壓反應罐內的反應溫度為180℃~220℃，反應時間為5h~12h。