[發明專利]一種粉煤灰-海藻酸鈉復合吸附材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810870535.2
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108927117A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 梅立永;汪樂燕;王波;莊毅璇;王磊;薛燕;吳世閩
• 申請（專利權）人: 深圳市深港產學研環保工程技術股份有限公司;深圳市新諾生態環保技術有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 龍丹丹

本發明公開了一種粉煤灰?海藻酸鈉復合吸附材料的制備方法，以粉煤灰為原料，將其活化、分離，由于粉煤灰具備良好的孔隙結構，在水華反應過程中，粉煤灰顆粒表面會出現豐富羥基，使其具有顯著的親水性、吸附性和表面化學活性，后修飾功能化基團制備功能化粉煤灰，再將功能化的粉煤灰、海藻酸鈉制備為顆粒狀復合吸附材料，充分發揮了功能化粉煤灰與海藻酸鈉表面豐富官能團(COO^?基團)的協同作用，可用于吸附帶正電的重金屬離子，如Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺等，生產成本低，實現了粉煤灰的資源化利用，經過活化處理的粉煤灰比表面積可提高15?20倍，大幅提高了吸附性能，經過本方法制備的復合材料可通過解吸重復使用，不會造成二次污染，降低了處理成本。

技術領域

本發明屬于工業廢水處理技術領域，涉及一種吸附材料的制備方法，具體地說涉及一種功能化粉煤灰-海藻酸鈉復合吸附材料的制備方法。

背景技術

隨著工業化和城市化的發展，水環境污染、水資源緊缺日益嚴重，水污染控制、水環境保護已刻不容緩，水體污染的一個重要原因是各種工業廢水和生活污水不能有效地處理及達標排放，尤其是工業廢水中含有的重金屬離子對環境生態系統的危害巨大。近些年來，大量重金屬離子排放到水體中，其在自然環境中不能被生物降解，會在環境中積蓄，對人類和動物具有毒性或致癌影響。

傳統的廢水處理方法一般為利用各種外力作用將有害物從廢水中分離出來，如化學沉淀、離子交換、膜過濾法等，但是上述方法存在處理效果不夠穩定、成本較高、易造成二次污染的問題。隨著重金屬廢水排放標準的進一步提升，開發一種經濟、高效的用于含重金屬離子廢水處理的技術至關重要。其中，吸附方法是一種設備簡單、易于操作、無二次污染的處理方法，是目前最具應用前景的重金屬廢水處理方法，但現有常規吸附劑存在吸附容量低、解析困難的不足。

粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一，主要來源于火力發電廠煤粉在燃燒時，從鍋爐尾部收集的灰色或灰黑色粉體，其主要成分為Al₂O₃、SiO₂、CaO以及Fe₂O₃等，大量的粉煤灰若不加以處理，放置于露天場合中，會產生揚塵，污染環境，直接排入河流、湖泊中，則會造成河流淤塞、污染水體。但是粉煤灰表面疏松多孔，比表面積大，同時粉煤灰中還含有一定量的未燃盡碳，其作用相當于可用作吸附劑的活性炭，這些特點使得粉煤灰具有很強的吸附性，可用作吸附材料處理工業廢水，粉煤灰的多孔性及比表面積大的特點使其可與污染物分子間通過分子間引力產生吸附，同時粉煤灰存在大量鋁、鐵、硅等成分，可對水中帶負電的膠體微粒進行吸附。但是將粉煤灰直接用于廢水處理效果并不理想，甚至可能造成二次污染，因此對粉煤灰進行改性研究，使其更適宜于廢水處理尤其是適宜于含重金屬離子的廢水處理，成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于傳統粉煤灰吸附性能不足，在廢水處理尤其是含重金屬離子的廢水處理中應用受限，從而提出一種通過活化及功能化修飾使粉煤灰對重金屬離子有較好吸附性能的功能化粉煤灰-海藻酸鈉復合顆粒吸附材料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

本發明提供一種粉煤灰-海藻酸鈉復合吸附材料的制備方法，其包括如下步驟：

S1、制備活化粉煤灰，將粉煤灰用活化劑活化處理；

S2、將活化處理后的粉煤灰用水洗滌后靜置水分，分離上層懸浮粉煤灰后得到重質活化粉煤灰；

S3、制備功能化粉煤灰，將步驟S2得到的重質活化粉煤灰與硅烷偶聯劑共同反應，制得功能化粉煤灰；