[發明專利]一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910767591.8
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110639476B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 蔣剛彪;王少杰;胡甜;劉永林;胡漢劍
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

1.一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將堿渣加入水中，攪拌成漿，加入磁鐵粉，其中堿渣與磁鐵粉的質量比為(5～15)：(1～2)，混合均勻，得到混合溶液；

(2)將混合溶液的pH調至9～10，加入海藻酸鹽，其中海藻酸鹽與混合溶液中堿渣的質量比為(2～6)：(5～15)，混合均勻，得到凝膠混合液；

(3)將凝膠混合液冷凍成凝膠，然后浸泡在酸溶液中，交聯固化反應4～8h，冷凍干燥，得到氣凝膠，即為重金屬吸附劑。

2.根據權利要求1所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述堿渣與磁鐵粉的質量比為(5～10)：(1～2)；步驟(2)所述海藻酸鹽與混合溶液中堿渣的質量比為(3～4)：(5～10)。

3.根據權利要求2所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述堿渣與磁鐵粉的質量比為(5～10)：(1.5～2)；步驟(2)所述海藻酸鹽與混合溶液中堿渣的質量比為(3～4)：(5～8)。

4.根據權利要求1或2所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述堿渣在水中的質量濃度為5～15％；步驟(3)所述凝膠與酸溶液的質量比為1：1～1.5。

5.根據權利要求4所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述酸溶液為磷酸、鹽酸和草酸中的至少一種；所述酸溶液的質量濃度為7.5～10％。

6.根據權利要求4所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述磁鐵粉為粒徑為80～100nm的四氧化三鐵；所述堿渣加入水前，還需經過脫水處理；所述攪拌成漿的時間為2.5～4h；步驟(2)所述海藻酸鹽為海藻酸鈉和/或海藻酸鉀。

7.根據權利要求4所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中調節混合溶液的pH所用的pH調節劑為碳酸鈉、碳酸鉀和鹽酸中的至少一種，所述鹽酸的質量濃度為0.1mol/L；步驟(2)所述混合溶液的pH調至9～10后，還需繼續反應20～30min，再加入海藻酸鹽；

步驟(3)所述交聯固化反應的溫度為室溫；所述凝膠混合液冷凍成凝膠的溫度為-20～-30℃，時間為30～60min；所述冷凍干燥指在真空-70～-90℃下干燥18～24h。

8.權利要求1～7任一項所述方法制得的一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑。

9.權利要求8所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑在去除水中重金屬的應用。

10.根據權利要求9所述一種基于堿渣循環利用型重金屬吸附劑在去除水中重金屬的應用，其特征在于，將吸附劑加入到含20～100ppm重金屬的水中，吸附12～24h；所述重金屬為鎘；所述吸附劑在水中的質量濃度為(2～4)g/L。