一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法，该方法包括以下步骤：生物炭与盐湖老卤混合后，干燥，即得到所述的盐湖老卤改性生物炭，或者（1）使生物质原料与盐湖老卤充分接触；（2）将经步骤（1）处理的生物质原料洗涤、干燥后，在缺氧或绝氧条件下热解炭化，即得到所述的盐湖老卤改性生物炭。与改性前的生物炭相比，经本发明专利技术盐湖老卤改性后的生物炭对重金属离子特别是Cr

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物炭领域，具体涉及一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法以及其在重金属离子污染治理中的应用。

技术介绍

[0002]生物炭（Biochar）是利用生物质原料在缺氧或绝氧情况下经高温转化生成的一类富含碳素的固态物，其比表面积大、制备过程简单、原料成本低廉、吸附效果显著，在印染废水处理领域应用前景广阔。
[0003]可用于制备生物炭的生物质原料主要有植物源、动物源、污泥源等几类，选取原则包括：（1）廉价易得，经济效益好；（2）吸附效率高；（3）制备过程能耗低，二次污染小；（4）优选废弃生物质制备生物炭，实现废弃资源再利用和“以废治废”。
[0004]藜麦属于双子叶藜科作物，适宜在高海拔、土壤贫瘠、沙质甚至碱性的地区生长。柴达木盆地独特的地理环境和气候条件是培植藜麦的天然沃土，自 2012 年引种藜麦成功，现已成为青海乃至全国的高品质藜麦种植基地，其中位于柴达木盆地的海西州是青海省藜麦重要种植地区。据统计，2017 年青海柴达木盆地藜麦种植面积已达2106 公顷，2019年，藜麦产量约8000吨，产值约4亿元，种植面积超过了山西、甘肃等省，成为全国最大面积种植地，具有很强的地域代表性。但是，随之而来，藜麦秸秆已成为不容忽视的农业废弃物和亟待开发利用的生物质资源。藜麦秸秆富含纤维素、半纤维素、木质素（纤维素：33.88 %，半纤维素：20.32 %，木质素：18.18 %）等多种天然含碳成分的秸秆，是很宝贵的可再生的木质纤维素生物质资源之一，藜麦的天然生长特性赋予了藜麦秸秆独特的优势，使得其具有制备碳材料的巨大潜力。
[0005]我国青海盐湖中钾、钠、镁、锂等资源储量丰富，其中镁盐储量达到48.16亿吨。目前盐湖资源的开发主要集中在提钾上，镁资源存在于提钾后的盐湖老卤中，盐湖提钾老卤主要为 298～330 g/L 的氯化镁溶液，含有少量氯化钾、氯化钠、氯化锂等盐类物质，同时含有少量的藻类物质，黏土等固体不溶物。提钾老卤是优质的氯化镁资源，是老卤提锂，盐湖卤水原料制备金属镁，氯化镁制备镁化合物产品的重要原料。提钾老卤中镁资源一旦开发滞后，除导致资源浪费之外，还会干扰盐湖卤水矿的化学组成，导致盐湖矿产资源的结构性破坏 。从这个角度来看，盐湖老卤的利用是非常必要的。
[0006]中国专利CN106904610A公开了一种利用盐卤溶液为模板
‑
化学活化剂制备涤纶纺织废料基活性炭的方法，即以涤纶纺织废料为炭的前驱物，以盐卤溶液为模板剂，将盐卤溶液与涤纶纺织废料混合热解后形成炭包覆氧化镁，然后用盐酸将氧化镁颗粒溶解，再经漂洗后即得涤纶纺织废料基活性炭。在该方法中，盐卤溶液是作为模板
‑
化学活化剂起到在活性炭中形成微
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介孔结构的作用，在形成微
‑
介孔结构过程中，模板
‑
化学活化剂需要被溶解除去，这与一般改性剂所起的作用和目的不同，该专利没有给出用盐卤溶液作为改性剂改性生物炭是否以提高生物炭对重金属离子去除效果的技术启示。

技术实现思路

[0007]为改善生物炭对重金属离子的吸附效果，本专利技术的目的在于提供一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法，与改性前的生物炭相比，经盐湖老卤改性后生物炭对重金属离子特别是Cr
3+
和Pb
2+
的吸附效果得到显著的提高。
[0008]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：将生物炭与盐湖老卤混合后，干燥，即得到所述的盐湖老卤改性生物炭。
[0009]优选地，所述生物炭是通过生物质原料在缺氧或绝氧条件下热解炭化得到，所述生物质原料为植物源生物质、动物源生物质或污泥源生物质。
[0010]更优选地，所述植物源生物质为藜麦秸秆，所述动物源生物质为羊粪。
[0011]优选地，热解炭化的温度为300~800℃，时间1~2小时。
[0012]可由氮气、氩气等惰性气体提供热解炭化所需的缺氧或绝氧条件下。
[0013]生物质原料为植物源生物质时，热解炭化的温度优选为500~800℃。生物质原料为动物源生物质时，热解炭化的温度优选为300~400℃。
[0014]优选地，所述盐湖老卤含镁离子为70~130g/L、钙离子为0.01~0.5g/L、钾离子为0.1~5g/L、钠离子为0.1~5g/L。
[0015]更优选地，所述盐湖老卤含镁离子为90~110g/L、钙离子为0.04~0.1g/L、钾离子为0.5~1g/L、钠离子为1~3g/L。
[0016]最优选地，所述盐湖老卤含镁离子为100~103g/L、钙离子为0.03~0.06g/L、钾离子为0.5~0.6g/L、钠离子为1.5~1.9g/L。
[0017]优选地，采用浸泡的方式将生物炭与盐湖老卤混合。
[0018]更优选地，浸泡过夜，以使生物炭与盐湖老卤充分接触，之后去除多余的盐湖老卤。
[0019]一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：（1）使生物质原料与盐湖老卤充分接触；（2）将经步骤（1）处理的生物质原料洗涤、干燥后，在缺氧或绝氧条件下热解炭化，即得到所述的盐湖老卤改性生物炭。
[0020]优选地，采用浸泡的方式将生物质原料与盐湖老卤充分接触。
[0021]更优选地，浸泡过夜，以使生物质原料与盐湖老卤充分接触，之后去除多余的盐湖老卤。
[0022]优选地，所述盐湖老卤含镁离子为70~130g/L、钙离子为0.01~0.5g/L、钾离子为0.1~5g/L、钠离子为0.1~5g/L。
[0023]更优选地，所述盐湖老卤含镁离子为90~110g/L、钙离子为0.04~0.1g/L、钾离子为0.5~1g/L、钠离子为1~3g/L。
[0024]最优选地，所述盐湖老卤含镁离子为100~103g/L、钙离子为0.03~0.06g/L、钾离子为0.5~0.6g/L、钠离子为1.5~1.9g/L。
[0025]优选地，所述生物质原料为植物源生物质、动物源生物质或污泥源生物质。
[0026]更优选地，所述植物源生物质为藜麦秸秆，所述动物源生物质为羊粪。
[0027]优选地，所述热解炭化的温度为300~800℃，时间1~2小时。
[0028]生物质原料为植物源生物质时，热解炭化的温度优选为500~800℃。生物质原料为动物源生物质时，热解炭化的温度优选为300~400℃。
[0029]可由氮气、氩气等惰性气体提供热解炭化所需的缺氧或绝氧条件下。
[0030]按如上所述的制备方法制备得到的盐湖老卤改性生物炭。
[0031]上述盐湖老卤改性生物炭作为吸附材料在治理重金属离子污染中的应用，所述重金属离子为Cr
3+
和/或Pb
2+
。
[0032]有益效果：与改性前的生物炭相比，经本专利技术盐湖老卤改性后的生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：将生物炭与盐湖老卤混合后，干燥，即得到所述的盐湖老卤改性生物炭。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述生物炭是通过生物质原料在缺氧或绝氧条件下热解炭化得到，所述生物质原料为植物源生物质、动物源生物质或污泥源生物质。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述植物源生物质为藜麦秸秆，所述动物源生物质为羊粪。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：热解炭化的温度为300~800℃，时间1~2小时。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述盐湖老卤含镁离子为70~130g/L、钙离子为0.01~0.5g/L、钾离子为0.1~5g/L、钠离子为0.1~5g/L；优选地，所述盐湖老卤含镁离子为100~103g/L、钙离子为0.03~0.06g/L、钾离子为0.5~0.6g/L、钠离子为1.5~1.9g/L。6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于：采用浸泡的方式将生物炭与盐湖老卤混合。7.一种盐湖老卤改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：（1）使生物质原料与盐湖老卤充分接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴权，程金莲，赵枝刚，刘宏，王微芝，胡发霞，张淑琴，肖江，王农，
申请(专利权)人：海西州盐化工产品质量检验检测中心，
类型：发明
国别省市：