一種玉米秸稈纖維素黃原酸鎂鹽的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種玉米秸桿纖維黃原酸鎂鹽的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明以農(nóng)業(yè)廢棄物玉米秸桿為原料制備生產(chǎn)纖維素黃原酸鹽，應(yīng)用其吸附土壤淋洗產(chǎn)生的淋洗廢液中重金屬離子，實(shí)現(xiàn)以廢治廢的目的，此外該發(fā)明還可以用于含重金屬的污水處理等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤淋洗技術(shù)是少數(shù)能將污染物從土壤中徹底移除的修復(fù)方法之一，但土壤淋洗過(guò)程中產(chǎn)生了大量的淋洗廢液，每處理一噸土壤，就要產(chǎn)生4-6噸的淋洗廢液，處理這些廢液增加了淋洗后處理成本，處理不當(dāng)還容易造成二次污染。因此開(kāi)發(fā)能處理淋洗廢液的低成本吸附材料是具有重大意義的。
[0003]天然高分子黃原酸鹽是利用自然界中廣泛存在的天然高分子為原料，引入黃原酸基團(tuán)提高吸附重金屬的能力，而得到的一類天然高分子改性化合物，其吸附重金屬的原理為化學(xué)吸附，吸附后產(chǎn)生溶解度極低且穩(wěn)定度高的高分子黃原酸重金屬鹽。作為環(huán)境友好材料，具有價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。
[0004]專利“一種鳳眼蓮纖維素黃原酸鈣鹽的制備方法及應(yīng)用”(201410213140.7)公開(kāi)了一種纖維素基黃原酸鹽的制備方法。該化合物是鳳眼蓮即水葫蘆秸桿為原料堿化后加入二硫化碳改性后形成的，方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，成本低廉?；净瘜W(xué)改性原理與本發(fā)明類似。然而，有關(guān)玉米秸桿材料轉(zhuǎn)化為纖維素基重金屬吸附材料的專利技術(shù)尚未見(jiàn)報(bào)道。該發(fā)明提供的纖維素黃原酸鹽類化合物可作為高效的重金屬離子吸附劑，用于廢水治理、土壤修復(fù)、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)等領(lǐng)域，具有操作簡(jiǎn)單易行、快速方便、金屬離子去除率高、固液分離容易等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種玉米秸桿纖維素黃原酸鹽的制備方法，方法簡(jiǎn)單，易行。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種玉米秸桿纖維素黃原酸鹽的應(yīng)用。利用本發(fā)明所述方法制備的吸附劑可應(yīng)用于重金屬淋洗廢液的處理。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]本發(fā)明的思路是利用玉米秸桿粉末為原料，通過(guò)NaOHXSJ^次與之發(fā)生堿化反應(yīng)和黃化反應(yīng)，然后再用MgSO4溶液與黃化后的物料發(fā)生置換反應(yīng)而制備成纖維素黃原酸鎂土卜
ΠΤΤ.0
[0009]本發(fā)明一種玉米秸桿纖維素黃原酸鎂鹽的制備方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0010](I)每50g的玉米秸桿粉末中加入400-600ml的20%氫氧化鈉溶液，在常溫下攪拌3-5h，壓濾抽干，得到固形物為堿化纖維素；
[0011](2)將堿化纖維素用300-500ml蒸餾水分2_3次沖洗，進(jìn)一步去除其中雜質(zhì)，使pH穩(wěn)定，壓濾，得到濕固體；
[0012](3)將所得濕固體加入300-500ml 10%氫氧化鈉溶液，攪拌反應(yīng)30_60min，然后加入 5-10mlCS2，攪拌反應(yīng) 90-180min ；
[0013](4)反應(yīng)結(jié)束后所得物料進(jìn)行固液分離，棄去液相，固相用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值為7-10，過(guò)濾，然后再加入5% MgSO4溶液100-300ml，繼續(xù)攪拌20_30min，壓濾，得到濕固體；
[0014](5)先用5% MgS(V^酒精混合后的溶液100-300ml洗滌，再用200_300ml蒸餾水和50-200ml酒精洗滌，使pH值穩(wěn)定，壓濾，得到濕固體；
[0015](6)將步驟5所得濕固體在40-50°C條件下烘干，研磨，所得粉末即為玉米秸桿黃原酸鹽。
[0016]所述的步驟(I)中，20%氫氧化鈉加入量為500ml，在溫度為30°C的條件下攪拌3h。
[0017]所述的步驟(3)中加入1mlCS2，攪拌時(shí)間120min。
[0018]所述步驟⑷中，加入5 % MgSO4S液攪拌30min。
[0019]所述步驟(4)的攪拌條件為，溫度30 °C，轉(zhuǎn)速200r/min。
[0020]所述的步驟(5)中，加入5% MgSOg酒精混合溶液比例為4:1。
[0021]—種玉米秸桿纖維素黃原酸鎂鹽作為吸附淋洗廢液中的重金屬離子的吸附劑的應(yīng)用。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0023](I)玉米是全世界種植面積最大的作物，因此玉米秸桿來(lái)源廣。玉米秸桿常規(guī)處理利用價(jià)值不高。本發(fā)明提供了一種每年產(chǎn)生量巨大的農(nóng)林廢棄物的新利用途徑，可以創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0024](2)利用本發(fā)明制備的吸附劑對(duì)重金屬的吸附效果好，而且由于原料穩(wěn)定，最優(yōu)的制備工藝適應(yīng)性廣，處理重金屬?gòu)U水效率高。在堿化后加入洗滌的過(guò)程，能進(jìn)一步去除雜質(zhì)，使后續(xù)反應(yīng)效率提高，并且有利于控制下一步黃化反應(yīng)。在置換反應(yīng)后加入硫酸鎂和酒精混合溶液洗滌的步驟，有效提高了產(chǎn)品對(duì)重金屬的吸附效果。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為玉米秸桿黃原酸鹽制備工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明。但以下的實(shí)施例僅限于解釋本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括權(quán)利要求的全部?jī)?nèi)容，不僅僅限于本實(shí)施例。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明一種玉米秸桿纖維素黃原酸鹽的制備方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0028](I)每50g的玉米秸桿粉末中加入400-600ml 20%氫氧化鈉溶液，在常溫下攪拌3-5h，壓濾抽干，得到固形物為堿化纖維素。
[0029](2)將堿化纖維素用300ml蒸餾水分3次沖洗，進(jìn)一步去除其中雜質(zhì)，使pH穩(wěn)定，壓濾，得到濕固體。
[0030](3)將所得濕固體加入400ml 10 %氫氧化鈉溶液，攪拌反應(yīng)30min，然后加入1mlCS2，攪拌反應(yīng) 90-180min。
[0031](4)反應(yīng)結(jié)束后所得物料進(jìn)行固液分離，棄去液相，固相用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值為
7-10，過(guò)濾，然后再加入5% MgSO4溶液200ml，繼續(xù)攪拌20_30min，壓濾，得到濕固體。
[0032](5)先用5% MgSO4酒精混合溶液200ml洗滌，使洗出液pH值至穩(wěn)定。
[0033](6)將所得濕固體在50°C條件下烘干，研磨至40目，所得粉末為玉米秸桿黃原酸土卜
ΠΤΤ.0
[0034]實(shí)施例1制備條件對(duì)玉米秸桿纖維素黃原酸鎂鹽性能的影響
[0035]1、稱取干燥磨成粉的玉米秸桿10g，置于IL大燒杯中，加入200ml 20%的NaOH溶液中，磁力攪拌器分別攪拌4h，待堿化結(jié)束后，過(guò)濾，60°