【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于重金属废水处理，具体涉及一种利用废旧岩棉制备金属离子吸附剂的方法及其在重金属废水吸附处理中的应用。
技术介绍
1、由于我国工业化的快速发展产生了大量含有重金属废水，这些高浓度的重金属废水被直接或间接地排放到生态环境中。由于重金属离子不可生物降解，其通过食物链或饮用水积累在生态系统中，对生态系统以及人体健康构成巨大危害。当人体中重金属摄入量超标时，会引发各种疾病或病症，如神经错乱、关节疼痛，甚至肾脏病变、癌症等。
2、物理和化学法都可以去除水中的重金属离子，例如反渗透、离子交换、电化学沉淀、过滤、高级氧化、生物处理和吸附等。在上述所有方法中，吸附通常是重金属离子去除的首选，因为它具有通用性强、高效率、易于处理、可逆性等优点。自从人们认识到吸附是最方便的废水处理方法之一以来，研究人员一直专注于开发廉价、有效、环保和可重复的吸附剂。
3、岩棉由于具有化学稳定性高、不燃性、低成本等优良性能，因此在建筑物外墙保温方面应用广泛。但是，伴随着老化建筑拆除，产生了大量的废岩棉，在大多数情况下废岩棉被直接倾倒或掩埋，由于其难以生物降解造成严重的环境污染。近年来，将废岩棉开发成先进的功能材料已成为解决回收利用问题的更具吸引力的方式。由于岩棉具有高比表面积的特点，作为吸附剂基材具有一定优势。
4、聚乙烯亚胺(pei)是一种水溶性有机碱，由于其结构中含有丰富的胺基，具有优异的螯合能力，已被广泛用作改善吸附性能的改性剂。cn114887598b公开了一种聚乙烯亚胺修饰的fe3o4磁性吸附剂的制备方法和应用
5、因此，当下亟待寻求一种制备工艺简单、成本低廉、化学稳定性高、易于回收，并能够合理利用岩棉废料的重金属吸附剂。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种利用废旧岩棉制备金属离子吸附剂的方法及其在重金属废水吸附处理中的应用。本专利技术主要以废旧岩棉为原料，成本低的同时实现废料的增值利用；本专利技术制备的重金属吸附剂，为块状多孔材料，在水中不易流失，易于回收，化学稳定性高，使用方便且对多种重金属离子有着优异的吸附效果。
2、本专利技术利用废旧岩棉制备金属离子吸附剂的方法，包括以下步骤：
3、步骤1：将废旧岩棉置于马弗炉中高温加热一段时间，冷却后用盐酸溶液浸泡，得酸化岩棉；
4、步骤2：将酸化岩棉洗涤、过滤、干燥，与聚乙烯亚胺和聚乙二醇溶液混合并搅拌一段时间，获得岩棉分散液；
5、步骤3：将岩棉分散液冷冻干燥，得到改性岩棉；
6、步骤4：将改性岩棉浸没于含有过硫酸铵引发剂、丙烯酸类单体和丙烯酸环氧丙酯类单体的水溶液中一段时间，然后取出，加热岩棉引发聚合反应；
7、步骤5：用去离子水洗涤岩棉材料，以除去聚乙二醇，干燥后得具有多孔结构的聚乙烯亚胺-聚丙烯酸改性废旧岩棉基重金属吸附剂。
8、步骤1中，马弗炉高温加热的温度设置为425℃，处理时间为25min。初始温度为25℃，升温速度为16℃/min。
9、步骤1中，盐酸溶液的浓度为2.5mol/l，酸处理时间为12min。
10、步骤2中，酸化岩棉与聚乙烯亚胺的质量比为1:7.2，聚乙二醇与聚乙烯亚胺的质量比为1:3.6，聚乙烯亚胺与水溶液的固液质量体积比为1.2g:10ml。
11、步骤3中，冷冻干燥温度为-55℃，冷冻干燥时间为32h。
12、步骤4中，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸；所述丙烯酸环氧丙酯类单体选自丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯；过硫酸铵、丙烯酸类单体和丙烯酸环氧丙酯类单体三者之间的质量比为0.1:5:5，其中过硫酸铵在水中的浓度0.05mol/l。
13、步骤4中，聚合反应温度为80℃，聚合时间为3h。
14、本专利技术金属离子吸附剂应用于重金属废水吸附处理，体系ph＝2-7，优选ph＝4-7，最优ph＝6。在ph＝6时，对cd6+、cu2+、pb2+等多种重金属离子的吸附量均接近1000mg/g，具有很好的实用性。
15、本专利技术的有益效果体现在：
16、1、本专利技术主要以废旧岩棉和聚乙烯亚胺为原料，成本低的同时实现废料的增值利用，解决了废旧岩棉对于环境的污染问题，经济环保。
17、2、本专利技术制备的重金属吸附剂，为块状多孔材料，在水中不易流失，易于回收且化学稳定性高，使用方便。由此方法制备获得的废旧岩棉基重金属吸附剂，在ph＝6时，对cd6+、cu2+、pb2+等多种重金属离子的吸附量均接近1000mg/g，具有很好的实用性。
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1.利用废旧岩棉制备金属离子吸附剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
9.根据权利要求1-8中任一项方法制备得到的金属离子吸附剂在重金属废水吸附处理中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.利用废旧岩棉制备金属离子吸附剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝文涛，钟杨宁婕，柯晨晨，杨文，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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