[发明专利]一种基于煅烧骨磷灰石对重金属离子吸附后的解吸方法

说明书

本发明公开一种基于煅烧骨磷灰石对重金属离子吸附后的解吸方法，包括如下步骤：将吸附有重金属离子的骨磷灰石浸泡在浓度为0.001‑0.05mol/L的乙二胺四乙酸水溶液和饱和磷酸二氢钙的混合溶液中，混合溶液pH为3‑5，然后进行震荡解吸附；震荡解吸附完成后，用去离子水对骨磷灰石进行超声清洗，超声清洗结束后，再将骨磷灰石进行烘干。本发明中采用的乙二胺四乙酸浓度为0.001‑0.05mol/L，浓度低，酸性弱，当重金属离子吸附在骨磷灰石表面上后，乙二胺四乙酸可以溶解羟基磷灰石的官能团和重金属离子形成的化合物，从而具备解吸性能；之后再通过超声清洗能够将骨磷灰石内部吸附的重金属离子有效的洗出，烘干之后使得骨磷灰石重新具备吸附能力，达到循环再生的目的。

技术领域

本发明涉及吸附剂类材料的解吸领域，具体为一种基于煅烧骨磷灰石对重金属离子吸附后 的解吸方法。

背景技术

目前，全世界有21亿人在家里没有安全饮用水，重金属(镉，铜，锌，铅，镍等)是对环境和人类造成问题的重要水污染物。众所周知，接触重金属可能会引起健康问题，包括皮肤 病，出生缺陷和癌症等。处理废水中重金属离子的方法很多，包括化学沉淀法、离子交换法、 吸附法、膜滤法、凝结法、电化学法等。吸附法由于其设计和操作的灵活性、高效性、低成本 等特点而发挥着重要作用，并且还具有可逆性，因此被认为是有效、高效和廉价的吸附剂材料。

吸附剂是吸附法处理重金属离子废水中应用到的关键材料。目前常用的吸附剂材料主要分 为三类：炭基材料(活性炭、碳纳米管、氧化石墨烯等)、低成本材料(单斜磁黄铁矿、天然 沸石、粘土、高岭土和泥炭等)以及生物质类材料(藻类生物、微生物等)。其中，炭基吸附 剂材料虽然有良好的吸附能力，但成本太高；低成本吸附剂材料虽然成本低，但涉及种类繁多， 不同种类或同种不同批次材料其吸附机理不一定一致，这使得每批次吸附材料处理工艺难以控 制；生物质类材料虽然吸附速度快、成本低，但目前其吸附功能再生是一个尚未解决的难题， 并且研究尚不成熟。

目前具有吸附再生功能的吸附剂类材料种类少，并且成本高。人工合成羟基磷灰石是具有 吸附能力强、表面修饰性强、吸附工艺控制性好、环境友好等优势的一种颇具应用潜力的新型 吸附剂材料。但由于人工合成的成本过高，不适用于大批量工艺生产应用于污水领域。实际上， 动物骨主要无机成分为羟基磷灰石，若采用煅烧动物骨获得的骨磷灰石代替人工合成的羟基磷 灰石，其具有和人工合成羟基磷灰石的类似的晶体结构和化学成分，将会大大降低材料的生产 成本。需值得注意的是，骨磷灰石和人工合成羟基磷灰石也存在以下两点明显的不同：首先， 人工合成羟基磷灰石的元素比是标准的化学计量比，而骨磷灰石是缺钙磷灰石，钙/磷比不是 标准的化学计量比，比人工合成的羟基磷灰石钙/磷比略低；其次，羟基磷灰石只含有Ca、P、 O和H这四种化学元素，骨磷灰石由于是煅烧骨获得，其成分还有一些其他的杂质元素，比 如Mg，Na、Fe等。因此，骨磷灰石对重金属离子的吸附能力应有差别于人工合成磷灰石。在 申请人前期工作中已经发明了一种吸附型骨磷灰石及其制备方法和应用，提出了提升骨磷灰石 对重金属离子吸附能力的改进方法，然而，煅烧骨磷灰石吸收重金属后其循环再生能力比较差， 若不经过有效改性，将意味着这类新型吸附材料使用一次后便被抛弃，将造成浪费。寻求有效 的解吸方法，赋予吸收重金属后煅烧骨磷灰石的高水平循环再生能力，将会进一步提高煅烧骨 磷灰石这类新型吸附材料的使用能效与生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于煅烧骨磷灰石对重金属离子吸附后的解吸方法，使得骨磷 灰石能够进行循环再生，解决了现有技术中骨磷灰石吸附后无法进行二次吸附的技术难题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于煅烧骨磷灰石对重金属离子吸附后的解吸方法，包括如下步骤：

S1，将吸附有重金属离子的骨磷灰石浸泡在浓度为0.001-0.05mol/L的乙二胺四乙酸的水 溶液和饱和磷酸二氢钙的混合溶液中，然后进行震荡解吸附，其中，乙二胺四乙酸的水溶液和 饱和磷酸二氢钙的混合溶液pH＝3-5；