[發明專利]一種微塑料與生物炭的分離方法

有效

• 申請號: 202111001477.8
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113618966B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 李霄云;李娜娜;劉伊凡;張金龍;李濤
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: B29B17/02
• 分類號: B29B17/02;C08J11/06
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

1.一種微塑料與生物炭的分離方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、曝氣浮選：采用曝氣泵向生物炭和微塑料的混合液中不斷曝氣，使得微塑料漂浮在混合液上層，生物炭沉積在混合液下層，得到曝氣溶液；

步驟二、聚集冷凍：向步驟一中得到的曝氣溶液中加入油類，使得微塑料聚集在曝氣溶液上部油類形成的油層中，而生物炭沉積在曝氣溶液下部的水層中，然后在-20℃下冷凍24h~48h，使得油層不凝固但水層凝固，得到冷凍液；所述油類為菜籽油；

步驟三、曝氣分離：將步驟二中得到的冷凍液上層的油層倒入曝氣分離設備的分液漏斗中進行分離，然后將分離得到的下層液送入盛有水的分離器中，同時啟動曝氣泵對分離器中水和下層液的混合液進行曝氣，使得下層液中的微塑料漂浮在上層，并經收集孔進入收集筒中，得到微塑料粗品；

步驟四、抽濾干燥：將步驟三中得到的微塑料粗品送入砂芯過濾裝置中并進行抽濾，收集得到濾渣和濾液，然后采用質量濃度30%的H₂O₂溶液和無水乙醇對濾渣進行沖洗，再經烘干，得到微塑料。

2.根據權利要求1所述的一種微塑料與生物炭的分離方法，其特征在于，步驟一中預先對生物炭進行改性得到改性生物炭，將改性生物炭與微塑料制備混合液，然后向混合液中曝氣，并在混合液的底部周圍外加磁場，使得微塑料漂浮在溶液上層，而改性生物炭沉積在混合液下層，得到曝氣溶液；所述改性的具體過程為：將生物炭加入超純水中制備生物炭懸浮液，將氯化鐵和硫酸亞鐵溶解于超純水中制備Fe³⁺/Fe²⁺混合溶液，然后將Fe³⁺/Fe²⁺混合溶液滴入生物炭懸浮液中，并采用NaOH溶液調節pH至10.5，繼續在N₂氣氛中、25℃下劇烈攪拌1h后煮沸1h，再在室溫下老化12h，依次經過濾、超純水沖洗和105℃下干燥12h，得到改性生物炭；所述混合液中改性生物炭與微塑料的質量比為1:0.5~2。

3.根據權利要求1所述的一種微塑料與生物炭的分離方法，其特征在于，步驟一中所述混合液中生物炭與微塑料的質量比為1:0.5~2。

4.根據權利要求1所述的一種微塑料與生物炭的分離方法，其特征在于，步驟二中所述加入油類后形成的油層厚度為4cm~7cm。

5.根據權利要求1所述的一種微塑料與生物炭的分離方法，其特征在于，步驟四中所述烘干的溫度為50℃~70℃。