[發明專利]一種重金屬吸附劑、原料組合物、制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110043578.5
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN114762821A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 施曉旦;李燕;金霞朝
• 申請（專利權）人: 上海昶法新材料有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 西安弼秦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61252
• 代理人: 朱水平

本發明公開了一種重金屬吸附劑、原料組合物、制備方法和應用。原料組合物包括如下重量份數的各組分：1份制漿廢液、0.1?0.2份吸附功能助劑、0.1?0.2份無機吸附劑、0.01?0.05份引發劑、0.02?0.05份交聯劑和0.01?0.05份硅烷偶聯劑；其中，制漿廢液為制備高得率紙漿過程中產生的廢液；吸附功能助劑為含有酰胺基團的化合物、含有磺酰胺基團的化合物和氨基羧酸類螯合劑中的一種或多種；交聯劑為能與羥基反應的交聯劑。本發明制備的重金屬吸附劑處理重金屬離子時用量少，吸附時間短，可無需額外再加絮凝劑，不產生二次污染。

技術領域

本發明涉及一種重金屬吸附劑、原料組合物、制備方法和應用。

背景技術

隨著電鍍、采礦、制革、電池等行業的迅速發展，產生了大量含有鋅、銅、鎳、汞、鎘、鉛和鉻等重金屬的廢水，未經處理的廢水任意排放將對地表水、地下水以及土壤環境等造成嚴重污染，嚴重影響環境和人類的健康。吸附法是目前廢水中去除重金屬最為有效的方法之一，常用于去除水中重金屬的吸附劑如活性炭、吸附樹脂、活性鋁等普遍存在價格昂貴或吸附量低的問題。理想的吸附材料要滿足去除率高、原料易得、容易制備、價格低廉、不產生二次污染等要求，近年來發展起來的木質纖維吸附劑備受關注。

現有技術中大多數的木質纖維吸附劑都是以秸稈和作物皮等為原料，雖然這些材料廉價易得，但是由于秸稈和作物皮中的纖維素、半纖維素、木質素之間構成致密網狀結構，嚴重阻礙了各分子之間與化學試劑的反應，導致吸附劑的反應活性顯著降低。為了提高吸附劑的反應活性，需進行提取、預處理、烘干等一系列難以處理的步驟，例如用化學試劑分離提取半纖維素、纖維素和木質素后，加入酸堿預處理，使高分子斷裂，烘干溶劑，備用。

高得率制漿技術是經過化學藥液預處理和盤磨機磨碎的過程，制得的高得率紙漿對天然纖維的利用率幾乎是化學漿的兩倍，污染排放量僅為化學漿的1/3～1/6，生產投資比化學漿廠要節省一半，基于以上優點，高得率紙漿得到大力發展和生產。但是高得率制漿技術產生的廢液的后處理也成了制約其發展的主要因素，由于廢液中成分復雜，其中的有機物大部分為纖維素、半纖維素和木質素，屬于一種很難處理的廢水，被普遍認為沒有利用價值，目前通常將其做燃燒處理，不進行利用。若能將廢液進行資源化利用，既可以減輕廢液后處理的壓力，又能實現資源的高效利用。

因此，本領域亟需開發一種原料來源廣，可無需預處理，工藝簡單，成本低，實現資源的高效利用，且重金屬離子去除率高、原料易得、容易制備、價格低廉、不產生二次污染的重金屬吸附劑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中吸附劑吸附量低、用量大、沉降時間長、價格昂貴和高得率制漿技術在制漿過程中產生的廢液利用率低、后處理難度大等問題而提供一種重金屬吸附劑、原料組合物、制備方法和應用。本發明制得的重金屬吸附劑對重金屬離子的吸附量高，具有絮凝能力，沉降時間短，不產生二次污染，同時制備方法簡單，成本低。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：

本發明提供一種原料組合物，其包括如下重量份數的各組分：1份制漿廢液、0.1-0.2份吸附功能助劑、0.1-0.2份無機吸附劑、0.01-0.05份引發劑、0.02-0.05份交聯劑和0.01-0.05份硅烷偶聯劑；

其中，所述制漿廢液為制備高得率紙漿過程中產生的廢液；所述吸附功能助劑為含有酰胺基團的化合物、含有磺酰胺基團的化合物和氨基羧酸類螯合劑中的一種或多種；所述交聯劑為能與羥基反應的交聯劑。

所述高得率紙漿的制備方法為PRC-APMP法或APMP法，較佳地為PRC-APMP法。

所述制漿廢液的原料可為本領域常規，例如楊木。

本發明中，所述制漿廢液一般包括如下重量份數的各組分：45-55份纖維素、10-15份木質素、0.1-0.2份還原糖和30-35份鹽類化合物。