一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，先将橘皮废弃物清洗干净后剪切成小块并其粉碎成橘皮粉，然后将钠基膨润土加入到橘皮粉中，再将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，得到混合料液在室温下浸渍，将混合料液在马弗炉中焙烧后自然冷却至室温，将所得到的材料粉碎成中间粉并在盐酸溶液中浸泡，然后用自来水洗涤至中性，最后烘干得到橘皮基吸附剂。本发明专利技术利用橘皮为主要基础原料，进行深度的炭化、活化处理，制备出制成孔隙结构发达、比表面积高、对六价铬离子具有良好吸附性能的水处理剂，缓解了环境的压力，降低吸附剂使用成本，同时也增加了粘土矿物膨润土的利用途径，扩大的六价铬离子吸附剂的选择，具有广阔的实际应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水污染治理
，涉及一种以橘子皮为基础原料制备水中六价铬离子吸附剂的方法。
技术介绍
随着我国金属加工、电镀电解、皮革鞣制、染色和铬酸盐等工业的发展，专利技术重金属污染物对环境生态的影响也日益严重。而众多污染物中，六价铬离子的污染被人们广泛关注，成为当前亟待妥善解决的突出环境问题。铬一般以两种形式存于水中，即Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)。因Cr(Ⅵ)易溶性、氧化性及对皮肤的高渗透性，Cr(Ⅵ)的毒性是Cr(Ⅲ)的500倍，被人类饮入体内对肝、肾、胃肠造成损伤，并可引起致癌，被世界卫生组织国际癌症研究署列为第一类致癌物质。去除水中六价铬离子的常用方法有吸附法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、萃取法和生物处理法等。其中，吸附法因设备简单，操作方便、运行费用低等特点而被广泛采用。目前常用的六价铬离子吸附剂多为活性炭，但因活性炭吸附存在明显的缺陷：(1)价格昂贵，使用成本较高；(2)选择性差，使用范围有限；(3)再生设备少，费用高，再生困难。为了寻找吸附剂原料的新来源，不少学者把目光投向来源广泛、再生性强以及无二次污染的农业废弃物，利用农业生物废弃物制作低成本、可持续的吸附剂，用于水和废水处理，包括吸附处理废水中的重金属、有机污染物、染料等。我国南方许多地区大量种植柑橘，中国柑橘产量很高，仅次于巴西和美国。橘皮区别柑皮可以制作陈皮入药，大部分橘皮常被直接丢弃，造成很大的浪费，而且带来了环境污染问题。橘皮含有丰富的化学成分，其表面有多种化学基团可以参与吸附反应，同时其表面又具有片层、褶皱或多孔结构，使比表面积增大，理论上有利于与吸附质进行作用。如何利用橘皮制备成可去除水中六价铬离子的吸附剂是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，其制备的吸附剂可有效去除水中六价铬离子，降低吸附剂使用成本，提高经济效益。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，包括以下步骤：A.将橘皮废弃物清洗干净后剪切成1cm2的小块，在电热鼓风干燥箱内以105℃温度放置烘干2～4小时，然后将其粉碎成40～60目的橘皮粉；B.将钠基膨润土加入到所述橘皮粉中，两者混合均匀得到混合粉末，所述钠基膨润土与橘皮粉的质量比为0.1～0.15:1；C.配制质量分数为15％～20％的氯化锌溶液，按料液质量比1:2～4将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，搅拌均匀，得到混合料液并在室温下浸渍12～24小时；D.将混合料液放置在马弗炉中，使其从室温加热至500～600℃，在此温度下焙烧90～120分钟，然后自然冷却至室温；E.将步骤D所得到的材料粉碎成30～60目的中间粉末，将该中间粉末置于质量分数为10％的盐酸溶液中浸泡12～24小时，然后用自来水洗涤至洗涤液的pH值为中性，最后在105℃温度下烘干2～4小时，得到橘皮基吸附剂。所述橘皮为芸香科柑桔属水果的皮。所述钠基膨润土中包括有质量分数为80％的蒙脱石，其粒度/目数≥200目，膨胀容为25～50ml/g，阳离子交换量CEC≥70mmol/100g。所述洗涤液的pH值为7，采用pH试纸检验。本专利技术对橘皮进行改性，加入钠基膨润土增强成品的强度和水中稳定性，同时利用钠基膨润土的吸附作用提高吸附剂的吸附效果。在采用氯化锌溶液的浸渍过程中，氯化锌溶液中的锌离子进入橘皮的孔隙中间，在炭化、活化过程中使橘皮纤维发生润胀水解、氧化降解、催化脱水等反应，形成孔隙结构，增大橘皮的比表面积，从而加大吸附性能。盐酸清洗最后起着疏通孔道与活化吸附剂的作用。本专利技术的有益效果是：橘皮作为一种农业废弃物，其利用有明显的优势：一是产量大，来源广泛；二是原料价格便宜；三是原料地集中；四是具有社会效益、经济效益及环境效益，既可减缓对环境的污染又可提高橘皮废弃物的利用价值。本专利技术利用资源丰富的橘皮为主要基础原料，进行深度的炭化、活化处理，制备出制成孔隙结构发达、比表面积高、对六价铬离子具有良好吸附性能的水处理剂，缓解了环境的压力，降低吸附剂使用成本，同时也增加了粘土矿物膨润土的利用途径，扩大的六价铬离子吸附剂的选择，具有广阔的实际应用前景。具体实施方式实施例1：一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，包括以下步骤：A.取100g的橘皮废弃物，将橘皮废弃物清洗干净后剪切成1cm2的小块，在电热鼓风干燥箱内以105℃温度放置烘干2小时，然后将其粉碎成50目的橘皮粉；B.取10g橘皮粉，将1g钠基膨润土加入其中，混合均匀得到混合粉末；C.配制质量分数为20％的氯化锌溶液，按料液质量比1:4将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，搅拌均匀，得到混合料液并在室温下浸渍24小时；D.将混合料液放置在马弗炉中，使其从室温加热至600℃，在此温度下焙烧90分钟，然后自然冷却至室温；E.将步骤D所得到的材料粉碎成60目的中间粉末，将该中间粉末置于质量分数为10％的盐酸溶液中浸泡6小时，然后用自来水洗涤至洗涤液的pH值为中性，最后在105℃温度下烘干2小时，得到橘皮基吸附剂。将橘皮基吸附剂8.6g加入1L含50mg/L六价铬离子的水中，在室温下以180转/分的速度搅拌50分钟，然后过滤或者离心分离，处理后出水中六价铬离子能满足《污水综合排放标准》(GB8978-2002)和《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的要求。实施例2：一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，包括以下步骤：A.取100g的橘皮废弃物，将橘皮废弃物清洗干净后剪切成1cm2的小块，在电热鼓风干燥箱内以105℃温度放置烘干3小时，然后将其粉碎成40目的橘皮粉；B.取10g橘皮粉，将1.5g钠基膨润土加入其中，混合均匀得到混合粉末；C.配制质量分数为15％的氯化锌溶液，按料液质量比1:3将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，搅拌均匀，得到混合料液并在室温下浸渍12小时；D.将混合料液放置在马弗炉中，使其从室温加热至550℃，在此温度下焙烧100分钟，然后自然冷却至室温；E.将步骤D所得到的材料粉碎成40目的中间粉末，将该中间粉末置于质量分数为10％的盐酸溶液中浸泡6小时，然后用自来水洗涤至洗涤液的pH值为中性，最后在105℃温度下烘干4小时，得到橘皮基吸附剂。将橘皮基吸附剂6.1g加入1L含25mg/L六价铬离子的水中，在室温下以150转/分的速度搅拌40分钟，然后过滤或者离心分离，处理后出水中六价铬离子能满足《污水综合排放标准》(GB8978-2002)和《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的要求。实施例3：一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，包括以下步骤：A.取100g的橘皮废弃物，将橘皮废弃物清洗干净后剪切成1cm2的小块，在电热鼓风干燥箱内以105℃温度放置烘干2小时，然后将其粉碎成60目的橘皮粉；B.取10g橘皮粉，将1.2g钠基膨润土加入其中，混合均匀得到混合粉末；C.配制质量分数为18％的氯化锌溶液，按料液质量比1:2将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，搅拌均匀，得到混合料液并在室温下浸渍20小时；D.将混合料液放置在马弗炉中，使其从室温加热至500℃，在此温度下焙烧100分钟，然后自然冷却至室温；E.将步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)将橘皮废弃物清洗干净后剪切成1cm2的小块，在电热鼓风干燥箱内以105℃温度放置烘干2～4小时，然后将其粉碎成40～60目的橘皮粉；(B)将钠基膨润土加入到所述橘皮粉中，两者混合均匀得到混合粉末，所述钠基膨润土与橘皮粉的质量比为0.1～0.15:1；(C)配制质量分数为15％～20％的氯化锌溶液，按料液质量比1:2～4将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，搅拌均匀，得到混合料液并在室温下浸渍12～24小时；(D)将混合料液放置在马弗炉中，使其从室温加热至500～600℃，在此温度下焙烧90～120分钟，然后自然冷却至室温；(E)将步骤D所得到的材料粉碎成30～60目的中间粉末，将该中间粉末置于质量分数为10％的盐酸溶液中浸泡12～24小时，然后用自来水洗涤至洗涤液的pH值为中性，最后在105℃温度下烘干2～4小时，得到橘皮基吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于去除水中六价铬离子的橘皮基吸附剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)将橘皮废弃物清洗干净后剪切成1cm2的小块，在电热鼓风干燥箱内以105℃温度放置烘干2～4小时，然后将其粉碎成40～60目的橘皮粉；(B)将钠基膨润土加入到所述橘皮粉中，两者混合均匀得到混合粉末，所述钠基膨润土与橘皮粉的质量比为0.1～0.15:1；(C)配制质量分数为15％～20％的氯化锌溶液，按料液质量比1:2～4将所述混合粉末与氯化锌溶液混合，搅拌均匀，得到混合料液并在室温下浸渍12～24小时；(D)将混合料液放置在马弗炉中，使其从室温加热至500～600℃，在此温度下焙烧90～120分钟，然后自然冷却至室温；(E)将步骤D所得到的材料粉碎成30～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树沛，周梓庄，吴侨旭，陈艳卿，高均贤，
申请(专利权)人：陈树沛，
类型：发明
国别省市：广东;44