[发明专利]一种利用核桃壳制备的重金属吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属吸附材料技术领域，具体是一种利用核桃壳制备的重金属吸附材料及其制备方法。

背景技术

重金属是一种可在生物体内蓄积的有毒元素，随着工业的发展，重金属污染受到广泛重视，重金属进入环境后会在生物链中累积和富集，且不能被生物降解，可长期潜伏在环境中，并伴随食物链进入人体严重危害生命健康。目前去除水中重金属离子的方法一般有：混凝法、化学沉淀法、膜分离法、离子交换树脂法、生物法、吸附法等。混凝法是利用投加混凝剂所形成的絮体吸附去除重金属离子，该法需消耗较大量的混凝剂，成本较高，常规水质条件下重金属离子的去除效果不理想；化学沉淀法是把重金属离子转化成难溶于水的硫化物或氢氧化物等盐类后进行沉淀去除，具有流程简单、处理成本低等优点，但渣量大、含水率高、脱水困难，且有二次污染的风险，而且由于该法所基于溶度积的原理，它无法处理重金属离子浓度较低的废水；膜分离法是利用膜的选择性，以膜两侧存在的能量差作为推动力，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，从而达到分离目的的技术，它能有效的去除水中的重金属离子，但处理成本很高；离子交换树脂法是通过离子交换树脂将溶于水中的重金属离子交换到树脂中，以此去除或回收重金属离子，但离子交换树脂价格昂贵，且再生需消耗大量药剂；生物法是生物体借助物理、化学作用吸附重金属离子，具有节能、处理效率高、易于分离回收重金属等优点，但生物法需要进行生物的引种、培养以及营养物质补给，运行操作不便；而且当重金属离子浓度较高时，会对生物产生毒副作用，引起生物反应效率降低甚至失效；吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中污染物的一种传统方法，具有原料来源多样，使用操作简便、可再生等优点，目前应用较广，但适用于重金属去除的高效、经济的重金属离子吸附材料尚不多见。

采用农副产品作为重金属吸附材料一直是本领域的研究热点，由于农副产品来源广泛，价格低廉，且使用过程中不会存在二次污染，因此受到广泛关注。现有技术中公开了多种农副产品在重金属吸附领域的应用，核桃壳就是其中的一种。但现有的基于核桃壳制备的吸附材料对重金属的吸附效果表现不佳，实用性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用核桃壳制备的重金属吸附材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用核桃壳制备的重金属吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：核桃壳21-25份、高岭土12-16份、木质素磺酸盐4-7份、氯化羟铝2-5份、谷胱甘肽3-6份、没药甾酮2-5份。

作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：核桃壳22-24份、高岭土13-15份、木质素磺酸盐5-6份、氯化羟铝3-4份、谷胱甘肽4-5份、没药甾酮3-4份。

作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：核桃壳23份、高岭土14份、木质素磺酸盐5.7份、氯化羟铝3.5份、谷胱甘肽4.4份、没药甾酮3.8份。

所述利用核桃壳制备的重金属吸附材料的制备方法，步骤如下：

1)称取核桃壳，粉碎至粒径为1-2mm，放入烘箱中，在140-150℃下干燥处理1-2h，获得核桃壳粉；

2)将核桃壳粉投入至超微粉碎机中，进行超微粉碎，超微粉碎后，过400-500目筛，获得核桃壳超微粉；

3)称取高岭土，在620-650℃下保温处理40-50min，粉碎后，过200-300目筛，获得高岭土粉末，备用；

4)称取木质素磺酸盐和没药甾酮，合并后，加入总量10-13倍重量的去离子水，在85-90℃下搅拌混合1-2h，获得混合液A；

5)称取氯化羟铝和谷胱甘肽，加入至混合液A中，在60-65℃下搅拌混合40-50min，然后再超声波处理50-60min，获得混合液B；

6)将核桃壳超微粉和高岭土粉末加入至球磨机中进行湿法球磨，以混合液B作为研磨液，球磨处理3-4h，获得浆液；

7)将浆液真空干燥后，获得干燥产物，将干燥产物在480-490℃下保温处理1-2h，然后自然冷却至室温，再研磨粉碎，过100-200目筛，即可。

上述吸附材料能够应用于处理重金属废水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：