專利名稱：利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保領(lǐng)域的制備方法，具體是一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附
劑的方法。
背景技術(shù)：
我國湖泊受污染比較嚴重，處于富營養(yǎng)化狀態(tài)的湖泊已經(jīng)達50%以上。富營養(yǎng)化 指在人類活動影響下，湖泊、水庫、緩慢流動的河流以及某些近海水體中營養(yǎng)物質(zhì)( 一般指 含營養(yǎng)元素氮和磷的化合物)過量。富營養(yǎng)化水體中植物(如藻類及大型植物)的大量生 長，消耗大量的溶解氧，使水體溶解氧含量急劇降低，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，甚至影響生態(tài)平衡。在 自然界水體中，磷元素比氮元素更容易富集造成污染，控制水體中的磷含量通常是防止水 體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵。我國的農(nóng)業(yè)廢棄物，除少部分用作工業(yè)深加工的原料，其余大部分被焚 燒或廢棄，不僅影響生態(tài)美觀，而且浪費了農(nóng)業(yè)廢棄物的可利用價值，造成了環(huán)境污染、土 壤礦化以及其他損失。 經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利公開號CN1817438，披露了"一種 用離子吸附型稀土制備污水除磷吸附劑的方法"，該方法將離子吸附型稀土礦與粘土按 10 : 0. 5 4的重量比配制、造粒、在溫度為500 80(TC下，焙燒1 3小時，入反應(yīng)器先 用酸活化液循環(huán)活化4 8小時，然后用堿液調(diào)節(jié)活化液pH值為8 12，再循環(huán)活化處理 4 8小時，再在溫度為100 12(TC下，干燥半小時，然后再以每分鐘10-2(TC的升溫速率 升溫，最終溫度為400 70(TC下焙燒0. 5 2小時，冷卻后制得離子吸附型稀土吸附劑。 但是該吸附劑的制備成本相對高，工藝過程繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附 劑的方法。本發(fā)明的方法成本低，工藝簡單，制備所得復(fù)合吸附劑除磷的效果好，速度快，環(huán) 境友好。 本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的， 步驟一，取農(nóng)業(yè)廢棄物，之后放入可溶性鈣鹽的水溶液中，真空浸漬，過濾并烘干， 得固體物質(zhì)； 步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入溶液中，真空浸漬，過濾并干燥，真空中高溫 燒結(jié)，即得復(fù)合吸附劑； 所述溶液為I價金屬的強堿的水溶液、I價金屬的碳酸鹽的水溶液或者鋅的強酸 鹽的水溶液。 步驟一中，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為谷殼、稻殼、椰子殼、茭白葉、稻稈、玉米秸稈或豆稈。
步驟一中，所述可溶性f丐鹽為氯化f丐、醋酸f丐、碳酸氫f丐、硝酸f丐或磷酸二氫牽丐。
步驟一中，所述可溶性鈣鹽的水溶液的濃度為0. 01 0. 2mol/L。
步驟一中，所述浸漬的時間為12 48小時。
步驟一中，所述烘干的溫度為80 180°C。 步驟二中，所述溶液為氫氧化鉀的水溶液、氫氧化鈉的水溶液、碳酸鉀的水溶液、
碳酸鈉的水溶液或氯化鋅的水溶液。 步驟二中，所述溶液的濃度為0. 5 3mol/L。 步驟二中，所述浸漬的時間為5 30小時。 步驟二中，所述高溫?zé)Y(jié)具體為700 100(TC，升溫速度為5 15°C /分，時間 1 5小時。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果本發(fā)明的方法成本低，工藝簡單， 制備所得復(fù)合吸附劑除磷的效果好，速度快，環(huán)境友好；本發(fā)明的方法制備的復(fù)合吸附劑 具有發(fā)達的納米孔結(jié)構(gòu)、比表面積高，復(fù)合吸附劑由不溶性鈣鹽和多孔炭基體組成，在制備 多孔炭的同時將有除磷作用的不溶性鈣鹽分布在多孔炭基體上，復(fù)合吸附劑的比表面積為 50 1900m7g，平均孔徑2. 2 2. 5nm。
具體實施例方式
本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過 程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，
通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1 步驟一，取稻殼，粉碎后加入到0. Olmol/L CaCl2的水溶液中，真空浸漬12小時， 過濾，放入烘箱中在8(TC下烘干，得固體物質(zhì)； 步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入0.5mol/L K2C03的溶液中，真空浸漬5小時， 然后烘干樣品，之后放入真空燒結(jié)爐中，以5°C /分的速度升溫至70(TC，保溫1小時。
實施效果 本實施例所得復(fù)合吸附劑比表面積為825. 2m7g，平均孔徑2. 3nm。取復(fù)合吸附 劑0. 02g可以將100mL磷濃度為5ppm的溶液經(jīng)震蕩吸附后，將溶液中的磷濃度降低到 0. 049卯m。
實施例2 步驟一，取茭白葉，粉碎后加入到0. 15mol/L Ca(CH3COO)2的水溶液中，真空浸漬 24小時，過濾，放入烘箱中在18(TC下烘干，得固體物質(zhì)； 步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入1. 5mol/LNaOH的溶液中，真空浸漬30小時， 然后烘干樣品，之后放入真空燒結(jié)爐中，以l(TC /分的速度升溫至85(TC，保溫3小時。
實施效果 本實施例所得復(fù)合吸附劑比表面積為1007. 8m7g，平均孔徑2. 2nm。取復(fù)合吸附 劑0. 02g可以將100mL磷濃度為10卯m的溶液經(jīng)震蕩吸附后，將溶液中的磷濃度降低到 0. 034ppm。
實施例3 步驟一，取豆稈，粉碎后加入到0. 2mol/L Ca(HC03)2的水溶液中，真空浸漬48小 時，過濾，放入烘箱中在12(TC下烘干，得固體物質(zhì)； 步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入3mol/L ZnCl2的溶液中，真空浸漬25小時，然后烘干樣品，之后放入真空燒結(jié)爐中，以15°C /分的速度升溫至IOO(TC，保溫5小時。
實施效果 本實施例所得復(fù)合吸附劑比表面積為907. 8m7g，平均孔徑2. 2nm。取復(fù)合吸附 劑0. 02g可以將100mL磷濃度為15卯m的溶液經(jīng)震蕩吸附后，將溶液中的磷濃度降低到 0. 044ppm。
實施例4 步驟一，取玉米秸稈，粉碎后加入到0. 12mol/L Ca(N03)2的水溶液中，真空浸漬45 小時，過濾，放入烘箱中在12(TC下烘干，得固體物質(zhì)； 步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入2. 5mol/L K0H的溶液中，真空浸漬25小時， 然后烘干樣品，之后放入真空燒結(jié)爐中，以13°C /分的速度升溫至86(TC，保溫4. 5小時。
實施效果 本實施例所得復(fù)合吸附劑比表面積為907. 8m7g，平均孔徑2. 5nm。取復(fù)合吸附 劑0. 02g可以將100mL磷濃度為15卯m的溶液經(jīng)震蕩吸附后，將溶液中的磷濃度降低到 0. 040卯m。
實施例5 步驟一，取椰子殼，粉碎后加入到0. 18mol/L Ca(H2P04)2的水溶液中，真空浸漬36 小時，過濾，放入烘箱中在15(TC下烘干，得固體物質(zhì)； 步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入1. 2mol/L Na2C03的溶液中，真空浸漬20小 時，然后烘干樣品，之后放入真空燒結(jié)爐中，以12°C /分的速度升溫至90(TC，保溫5小時。
實施效果 本實施例所得復(fù)合吸附劑比表面積為907. 8m7g，平均孔徑2. 2nm。取復(fù)合吸附 劑0. 02g可以將100mL磷濃度為15卯m的溶液經(jīng)震蕩吸附后，將溶液中的磷濃度降低到 0. 041卯m。
權(quán)利要求
一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，取農(nóng)業(yè)廢棄物，之后放入可溶性鈣鹽的水溶液中，真空浸漬，過濾并烘干，得固體物質(zhì)；步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入溶液中，真空浸漬，過濾并干燥，真空中高溫?zé)Y(jié)，即得復(fù)合吸附劑；所述溶液為I價金屬的強堿的水溶液、I價金屬的碳酸鹽的水溶液或者鋅的強酸鹽的水溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟一 中，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為谷殼、稻殼、椰子殼、茭白葉、稻稈、玉米秸稈或豆稈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟一 中，所述可溶性鈣鹽為氯化鈣、醋酸鈣、碳酸氫鈣、硝酸鈣或磷酸二氫鈣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟一 中，所述可溶性鈣鹽的水溶液的濃度為0. 01 0. 2mol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟一 中，所述浸漬的時間為12 48小時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟一 中，所述烘干的溫度為80 180°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟二 中，所述溶液為氫氧化鉀的水溶液、氫氧化鈉的水溶液、碳酸鉀的水溶液、碳酸鈉的水溶液 或氯化鋅的水溶液。
8 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟二 中，所述溶液的濃度為0. 5 3mol/L。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟二 中，所述浸漬的時間為5 30小時。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，其特征是，步驟二 中，所述高溫?zé)Y(jié)具體為700 100(TC，升溫速度為5 15°C /分，時間1 5小時。
全文摘要
一種環(huán)保領(lǐng)域的利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備復(fù)合吸附劑的方法，該方法包括如下步驟步驟一，取農(nóng)業(yè)廢棄物，之后放入可溶性鈣鹽的水溶液中，真空浸漬，過濾并烘干，得固體物質(zhì)；步驟二，將步驟一所得固體物質(zhì)放入溶液中，真空浸漬，過濾并干燥，真空中高溫?zé)Y(jié)，即得復(fù)合吸附劑；所述溶液為I價金屬的強堿的水溶液、I價金屬的碳酸鹽的水溶液或者鋅的強酸鹽的水溶液。本發(fā)明的方法成本低，工藝簡單，制備所得復(fù)合吸附劑除磷的效果好，速度快，環(huán)境友好。
文檔編號C02F1/28GK101721983SQ20101030029
公開日2010年6月9日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者丁劍, 張從發(fā), 張荻, 曹瑋, 朱鵬波, 范同祥, 郭萃萍, 黃大成 申請人:上海交通大學(xué)