[发明专利]海洋重金属吸附剂、制备及其使用方法

说明书

本发明公开了海洋重金属吸附剂、制备及其使用方法，涉及海洋污染物去除技术领域，所述方法是将稻壳经过200～300℃低温煅烧1～2h，随后置于600～700℃高温煅烧3～4h，然后过50～100目网筛。本发明对稻壳灰进行了碱性改造，极大地增加了其比表面积，显著提高了其对重金属的吸附效果，所述重金属吸附剂的添加量为所述污染海水质量的1.0～1.5％，在2h内对海水中重金属汞的去除率高达97％，显著高于贝壳粉和矿物质粉末等其他潜在的重金属吸附材料，与此同时，本发明能够大大节约投入成本。

技术领域

本发明涉及海洋污染物去除技术领域，具体为一种海洋重金属吸附剂、制备及其使用方法。

背景技术

随着中国工农业的发展，各类污染物随地表径流等途径进入海洋，近海海域环境污染问题日趋严重。在各种类型的海洋污染物中，重金属污染尤为突出。重金属具有强毒性、持久性和环境难降解性，可通过食物链传递在生物体内累积放大，不仅影响生物体的生理生化活动，甚至会损害整个生态系统的结构和功能，并危害人类的健康。重金属污染已成为我国最严重的环境问题之一，有效解决海洋环境中重金属的污染问题已成为当务之急。

目前处理水环境重金属的方法主要有化学沉淀法、电解法、离子交换法和吸附法等，其中化学沉淀法在处理过程中容易产生金属盐污泥，从而造成二次污染；相比沉淀法，电解法不会产生二次污染，但存在沉积速度慢和成本高等缺点；离子交换法对于重金属浓度较低和面积广阔的海洋环境则不太适用；比较而言，吸附法是利用吸附剂的多孔结构及高比表面积去除重金属离子，具有简便、高效等特点。然而，目前经常使用的活性炭吸附剂的生产及再循环成本较高，无法实现在自然海域的大范围应用，因此亟需开发一种生态、经济、高效的吸附材料以缓解近海海洋环境中的重金属污染问题。

稻壳价格低廉，在一定温度焚烧后产生的稻壳灰具有良好的重金属吸附潜质，但前期研究多将其用于处理重金属离子浓度较高的工业废水，对于重金属浓度偏低且pH值偏高的海洋环境吸附效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有重金属吸附材剂的上述缺点，提供了一种海洋重金属吸附剂、制备及其使用方法，为有效治理海洋环境中的重金属污染问题提供技术支持。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种海洋重金属吸附剂的制备方法，所述方法是将稻壳经煅烧后，再经氢氧化钠处理。

进一步，所述的稻壳是经过洗净并去除金属杂质的处理；

进一步，所述去除金属杂质的方法是稻壳在蒸馏水煮沸，煮沸时间在2.5h以上，然后烘干至恒重。

进一步，所述煅烧方法为稻壳先经过200～300℃低温煅烧1～2h，随后置于600～700℃高温煅烧3～4h，然后过50～100目网筛。

进一步，所述氢氧化钠的处理方法为将煅烧后的稻壳灰按照重量比3：4送入氢氧化钠溶液中，置于100℃充分反应，随后使用蒸馏水反复冲洗，105℃烘箱烘干，得到本发明的重金属吸附剂。

进一步，所述氢氧化钠的浓度为1～3mol/L，碱化处理时间为3～4h。

最优地，所述氢氧化钠的浓度为3mol/L，碱化处理时间为4h。

本发明还提供所述方法制备的海洋重金属吸附剂。

一种利用上述海洋重金属吸附剂处理污染海水的方法，其特征在于，所述的污染海水中重金属为汞、锌或铜，优选地，所述污染海水中汞的浓度为0.001～1.00mg/L，所述污染海水中锌的浓度为0.001～20.0mg/L，所述污染海水中铜的浓度为0.001～50.0mg/L；

优选地，所述污染海水的pH为7.9～8.1，更优为所述污染海水的pH为8.0；

优选地，所述重金属吸附剂的添加量为所述污染海水质量的1.0～1.5％；