申请日2018.01.02
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号B01J20/24; B01J20/30; A01N43/16; A01N59/14; A01P3/00; A01P1/00; C02F1/28; C02F1/50; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种电气石/壳聚糖复合材料在垃圾渗滤液处理中的应用，将所述电气石/壳聚糖复合材料放入垃圾渗滤液中，调节pH值为6～8，充分搅拌，以去除垃圾渗滤液中的镉离子、铜离子和铅离子。所述垃圾渗滤液中镉离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(1～100μg/L):1～2g),所述垃圾渗滤液中铜离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(200～400μg/L):(1～2g),所述垃圾渗滤液中铅离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(100～200μg/L):(1～2g)。本发明在减少壳聚糖用量、降低成本的同时能提高处理垃圾渗滤液的能力，有效去除垃圾渗滤液中的重金属。
权利要求书
1.一种电气石/壳聚糖复合材料在垃圾渗滤液处理中的应用，其特征在于：将所述电气石/壳聚糖复合材料放入垃圾渗滤液中，调节pH值为6～8充分搅拌，以去除垃圾渗滤液中的重金属离子，
其中所述的电气石/壳聚糖复合材料的制备方法包括以下步骤：
1)按质量比(0.5～2):1将电气石和壳聚糖放入容器中，搅拌均匀;
2)向所述容器中缓缓倒入钛酸四丁酯，使得钛酸四丁酯没过电气石和壳聚糖的混合物，并搅拌均匀至粘稠状;
3)将所述容器放入恒温水浴箱中，在50～70℃热处理1.5～3小时;
4)取出容器，将其放至阴凉避光处，使热处理后的电气石/壳聚糖复合物自然降温并晾干;
5)将晾干后的电气石/壳聚糖复合物碾成粉末，得到成品。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的pH值为7.05。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：搅拌垃圾渗滤液的速度是400～800rpm，搅拌时间为30～60min。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：搅拌垃圾渗滤液的速度是600rpm，搅拌时间为30min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的应用，其特征在于：所述重金属离子为镉离子、铜离子和铅离子。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述垃圾渗滤液中镉离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(1～100μg/L):1～2g),所述垃圾渗滤液中铜离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(200～400μg/L):(1～2g),所述垃圾渗滤液中铅离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(100～200μg/L):(1～2g)。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：步骤1)中所述电气石和壳聚糖的质量比为1:1。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：步骤3)中，热处理温度为60℃，热处理时间为3小时。
说明书
电气石/壳聚糖复合材料在垃圾渗滤液处理中的应用
技术领域
本发明涉及新型材料制备及环境保护领域，特别是涉及一种电气石/壳聚糖复合材料在垃圾渗滤液处理中的应用。
背景技术
壳聚糖是一种由广泛存在于虾、蟹或昆虫外壳中的甲壳素经过脱乙酰化反应得到的天然高分子化合物，因其来源广泛、制备简单、无毒无害、可生物降解和具有良好的化学吸附性而被广泛应用于重金属、过渡金属和染料废水的处理，并且壳聚糖被认为是水处理领域中最具潜力的环境友好型材料，但壳聚糖的成本相对较高。
电气石作为一种新型的工业矿物，具有较高的机械化学稳定性，可重复利用率高，对环境无污染，是很好的绿色环保矿物材料，而且其储量在我国也非常丰富。
目前还没有将壳聚糖与电气石进行复合，并用于提高垃圾渗滤液处理能力的报导。
发明内容
本发明的目的是提供一种电气石/壳聚糖复合材料在垃圾渗滤液处理中的应用。
为此，本发明的技术方案如下：
一种电气石/壳聚糖复合材料在垃圾渗滤液处理中的应用，将所述电气石/壳聚糖复合材料放入垃圾渗滤液中，调节pH值为6～8，充分搅拌，以去除垃圾渗滤液中的重金属离子。
优选的是，所述的pH值为7.05。
优选的是，搅拌垃圾渗滤液的速度是400～800rpm，搅拌时间为30～60min。
更优选的是，搅拌垃圾渗滤液的速度是600rpm，搅拌时间为30min。
其中，所述重金属离子为镉离子、铜离子和铅离子。
所述垃圾渗滤液中镉离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(1～100μg/L):1～2g),所述垃圾渗滤液中铜离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(200～400μg/L):(1～2g),所述垃圾渗滤液中铅离子的浓度与所述电气石/壳聚糖复合材料的用量比为(100～200μg/L):(1～2g)。
其中所述的电气石/壳聚糖复合材料由以下方法制备而成：
1)按质量比(0.5～2):1将电气石和壳聚糖放入容器中，搅拌均匀;
2)向所述容器中缓缓倒入钛酸四丁酯，使得钛酸四丁酯没过电气石和壳聚糖的混合物，并搅拌均匀至粘稠状;
3)将所述容器放入恒温水浴箱中，在50～70℃热处理1.5～3小时;
4)取出容器，将其放至阴凉避光处，使热处理后的电气石/壳聚糖复合物自然降温并晾干;
5)将晾干后的电气石/壳聚糖复合物碾成粉末，得到成品。
其中，步骤1)中所述电气石和壳聚糖的质量比为1:1;步骤3)中，热处理温度为60℃，热处理时间为3小时。
上述方法利用天然电气石和壳聚糖的超强吸附性能及其无毒无害等特点，采用溶胶-凝胶技术在电气石表面负载壳聚糖制备电气石/壳聚糖(Tur/CS)复合材料。
通过电气石晶体表面吸附水中的重金属离子并形成沉淀，可以使水中重金属离子浓度远低于国标(GB8978-88)中的规定值。通过水流的搅动，在电气石表面形成的沉淀很容易脱离，去除率达到99%，因此电气石/壳聚糖复合物可以循环使用。另外，壳聚糖与电气石均具有一定的抑菌作用，该方法将壳聚糖与电气石进行复合，在减少壳聚糖用量、降低成本的同时可以提高处理垃圾渗滤液的能力。
电气石和壳聚糖均来源于自然，而且在我国，两者资源非常丰富，以电气石为基体负载壳聚糖或壳聚糖衍生物，作为一种具有优良吸附性能的吸附剂，应用于垃圾渗滤液等废水处理，具有广泛的应用前景和经济价值。