申请日2015.06.08
公开(公告)日2015.10.07
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F1/58; C02F1/62; C02F1/28
摘要
本发明公开一种改性造纸污泥吸附剂及其制备方法与应用。该吸附剂的制备包括如下步骤：污泥干燥后制成粉末;在污泥中加入铁盐溶液，搅拌均匀后添加碱性溶液，调节pH=7～9，静置，抽滤得到固体，充分干燥;铁盐浓度保持在0.1～1mol/L，污泥的质量为10～30%;将干燥后的固体进行碳化，冷却后研磨成粉末，即得改性造纸污泥吸附剂。本发明的原料为造纸油墨污泥，廉价易得，实现废物二次利用。制备方法简单，无二次污染，更加环保。制备的污泥吸附剂可以用于重金属废水、染料废水等的吸附，解决这些污染面临的问题;且吸附效果明显，吸附率可达90%。
权利要求书
1.一种改性造纸污泥吸附剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)污泥干燥后制成粉末;
(2)在污泥中加入铁盐溶液，搅拌均匀后添加碱性溶液，调节pH=7～9， 静置，抽滤得到固体，充分干燥;铁盐浓度保持在0.1～1mol/L，污泥的质量为 10～30%;
(3)将步骤(2)干燥后的固体进行碳化，冷却后研磨成粉末，即得改性 造纸污泥吸附剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述的污泥为造纸油墨污泥。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的干燥的条件为干燥温度80～100℃，干燥时间12～24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的碱性溶液为氨水、氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或者几 种的混合溶液。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的铁盐为二价铁盐或者三价铁盐。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于：
所述的铁盐为氯化铁、氯化亚铁和硫酸亚铁中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的静置的时间为12～24h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的碳化的条件为碳化温度300～800℃，碳化时间5～20min。
9.一种改性造纸污泥吸附剂，通过权利要求1～8任一项所述的制备方法制 备得到。
10.权利要求9所述的改性造纸污泥吸附剂在吸附废水中的重金属和染料中 的应用。
说明书
一种改性造纸污泥吸附剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于环境科学领域，涉及一种改性造纸污泥吸附剂及其制备方法与 应用，特别涉及一种利用造纸污泥负载铁盐并在碱液的作用下得到的吸附剂及 其制备方法与应用。
背景技术
据保守估计，珠三角每年废纸制浆产生的造纸污泥量就达到1.7～5.5万吨， 当今处理的主要方式为焚烧和填埋，会产生二次污染，而且污泥中的重金属积 累对环境产生巨大的影响。将其做成吸附剂，可以将其变为一种资源，实现资 源化重复利用。
随着各个行业的不断进步，废水排放量剧增，重金属废水污染和染料废水 污染越来越严重。而且这些污染的处理比较困难，成本高，解决此问题尤为重 要。我们制造的廉价易得的污泥吸附剂，可以很好地解决这个问题。
造纸污泥中，油墨含量和纤维含量比较高，碳化后可以得到疏松多孔的生 物碳材料，负载铁盐后，利用化学动力学的电子转移原理和物理吸附原理，吸 附重金属离子和染料，达到去除效果。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种改性造 纸污泥吸附剂的制备方法。该方法操作简单，原料易得，吸附效果明显;造纸 油墨污泥负载铁盐，起到电化学还原作用，而且碳化后生成疏松多孔的结构， 增加了吸附效果，可以吸附重金属和染料。
本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法制得的改性造纸污泥吸附 剂。
本发明的再一目的在于提供上述改性造纸污泥吸附剂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种改性造纸污泥吸附剂的制备方 法，包括如下步骤：
(1)污泥干燥后制成粉末;
(2)在污泥中加入铁盐溶液，搅拌均匀后添加碱性溶液，调节pH=7～9， 静置，抽滤得到固体，充分干燥;铁盐浓度保持在0.1～1mol/L，污泥的质量为 10～30%;
(3)将步骤(2)干燥后的固体进行碳化，冷却后研磨成粉末，即得改性 造纸污泥吸附剂。
所述的污泥优选为造纸油墨污泥。
步骤(1)中所述的干燥的条件优选为干燥温度80～100℃，干燥时间12～ 24h;更优选为干燥温度80℃，干燥时间12～24h;
步骤(2)中所述的碱性溶液优选为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠等碱性溶液 中的一种或者几种的混合溶液。
步骤(2)中所述的铁盐为二价铁盐或者三价铁盐;优选为氯化铁、氯化亚 铁、硫酸亚铁等含铁化合物中的至少一种。
步骤(2)中所述的静置的时间优选为12～24h;
步骤(3)中所述的碳化优选是在马弗炉中碳化。
步骤(3)中所述的碳化的条件优选为碳化温度300～800℃，碳化时间5～ 20min。
一种改性造纸污泥吸附剂，通过上述制备方法制备得到;
所述的改性造纸污泥吸附剂可应用于吸附废水中的重金属和染料。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
(1)原料为造纸油墨污泥，廉价易得，实现废物二次利用。
(2)制备方法简单，无二次污染，更加环保。
(3)制备的污泥吸附剂可以用于重金属废水、染料废水等的吸附，解决这 些污染面临的问题。
(4)制备的污泥吸附剂吸附效果明显，吸附率可达90%。