本發(fā)明屬于廢物資源化利用和水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天然礦物銅離子吸附劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著礦山開采、金屬冶煉、金屬加工、電鍍、電子工業(yè)等的快速發(fā)展，由此產(chǎn)生的銅離子可以通過土壤、水、空氣進(jìn)入水體。工業(yè)廢水對(duì)自然環(huán)境的危害日益嚴(yán)重，特別是通過食物鏈進(jìn)行富集。作為一類有毒物質(zhì)，微量的銅即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，對(duì)人類的健康造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。如何消除銅離子對(duì)土壤和水資源帶來的污染成為目前環(huán)境保護(hù)急待解決的問題。目前廣泛使用的銅吸附劑來源有限，成本較高，制備方法復(fù)雜。傳統(tǒng)的處理方法在銅離子濃度較低時(shí)效率不高，工藝復(fù)雜，容易引起二次污染等問題。常用的吸附劑如活性炭和離子交換樹脂大多因高成本或生產(chǎn)工藝復(fù)雜而限制其應(yīng)用。
烏賊骨作為一種廢棄物，通常是采用填埋處理，易引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。烏賊骨的主要成分是碳酸鈣，其利用潛力很大。烏賊骨吸附劑的原材料來源廣泛，成本低廉，設(shè)備簡(jiǎn)單，方便操作，具有吸附速度快、吸附量大、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的綠色吸附劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的吸附性能優(yōu)良、易于生產(chǎn)加工且能夠滿足大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用要求的烏賊骨銅離子吸附劑及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將廢棄的去除雜質(zhì)的烏賊骨經(jīng)高溫處理而成。其具體步驟為：
(1)集中烏賊骨清洗干凈，并加入濃度為5％的高錳酸鉀溶液浸泡8-10小時(shí)；
(2)將烏賊骨取出清水洗凈、過濾，將固體物在干燥箱100℃中進(jìn)行干燥12小時(shí)；
(3)將干燥后的固體物置于馬弗爐中，在500-800℃下高溫處理12-15小時(shí)；
(4)冷卻后用粉碎機(jī)粉碎后過100目篩網(wǎng)篩下物，獲得白色粉末狀的烏賊骨，然后加入黃豆粉和牛奶粉，重量比為烏賊骨粉：黃豆粉：牛奶粉=1：2：1，混合均勻后再使用100目篩網(wǎng)篩下物即可制備成銅離子吸附劑。
吸附劑在處理酸性工業(yè)廢水中應(yīng)用，所述吸附劑的加入量為5-10g/L。
吸附劑在處理酸性工業(yè)廢水中應(yīng)用，所述吸附劑適用于pH值為3-6的工業(yè)廢水。
被廢棄的烏賊骨進(jìn)行加工再利用，避免烏賊骨長期堆積存放而導(dǎo)致的環(huán)境污染，解決了吸附劑在市場(chǎng)中流通可能存在的安全隱患和現(xiàn)有吸附劑原料來源有限的問題。由于所得吸附劑為粉末狀，使其與銅離子的接觸面積明顯增加，提高了其在單位時(shí)間內(nèi)的吸附率。同時(shí)，該技術(shù)方法可以進(jìn)行大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明所提供的烏賊骨銅離子吸附劑在常溫下有較強(qiáng)的吸附能力，制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，且不會(huì)造成二次污染，對(duì)含有銅離子的酸性工業(yè)廢水處理效果好，有廣闊的應(yīng)用前景和較好的使用價(jià)值。不但為酸性工業(yè)廢水中銅離子處理提供一種簡(jiǎn)便有效的方法，還能使酸性工業(yè)廢水得以中和，有利于實(shí)現(xiàn)吸附技術(shù)在環(huán)境污染治理方面的新突破。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1
(1)集中烏賊骨清洗干凈，并加入濃度為5％的高錳酸鉀溶液浸泡8小時(shí)；
(2)將烏賊骨取出清水洗凈、過濾，將固體物在干燥箱100℃中進(jìn)行干燥12小時(shí)；
(3)將干燥后的固體物置于馬弗爐中，在500℃下高溫處理12小時(shí)；
(4)冷卻后用粉碎機(jī)粉碎后過100目篩網(wǎng)篩下物，獲得白色粉末狀的烏賊骨，然后加入黃豆粉和牛奶粉，重量比為烏賊骨粉：黃豆粉：牛奶粉=1：2：1，混合均勻后再使用100目篩網(wǎng)篩下物即可制備成銅離子吸附劑。
在25℃條件下，在1升酸性工業(yè)廢水(pH=3) 中加入本實(shí)施例制備的5g重金屬銅離子吸附劑，10mg/L的重金屬離子Cu2+的吸附率為95%。同時(shí)，酸性的工業(yè)廢水被中和，經(jīng)吸附處理后的廢水pH 值為7。
實(shí)施例2
(1)集中烏賊骨清洗干凈，并加入濃度為5％的高錳酸鉀溶液浸泡9小時(shí)；
(2)將烏賊骨取出清水洗凈、過濾，將固體物在干燥箱100℃中進(jìn)行干燥12小時(shí)；
(3)將干燥后的固體物置于馬弗爐中，在600℃下高溫處理13小時(shí)；
(4)冷卻后用粉碎機(jī)粉碎后過100目篩網(wǎng)篩下物，獲得白色粉末狀的烏賊骨，然后加入黃豆粉和牛奶粉，重量比為烏賊骨粉：黃豆粉：牛奶粉=1：2：1，混合均勻后再使用100目篩網(wǎng)篩下物即可制備成銅離子吸附劑。
在25℃條件下，在1升酸性工業(yè)廢水(pH=4) 中加入本實(shí)施例制備的8g重金屬銅離子吸附劑，10mg/L的重金屬離子Cu2+的吸附率為96%。同時(shí)，酸性的工業(yè)廢水被中和，經(jīng)吸附處理后的廢水pH 值為7。
實(shí)施例3
(1)集中烏賊骨清洗干凈，并加入濃度為5％的高錳酸鉀溶液浸泡10小時(shí)；
(2)將烏賊骨取出清水洗凈、過濾，將固體物在干燥箱100℃中進(jìn)行干燥12小時(shí)；
(3)將干燥后的固體物置于馬弗爐中，在800℃下高溫處理15小時(shí)；
(4)冷卻后用粉碎機(jī)粉碎后過100目篩網(wǎng)篩下物，獲得白色粉末狀的烏賊骨，然后加入黃豆粉和牛奶粉，重量比為烏賊骨粉：黃豆粉：牛奶粉=1：2：1，混合均勻后再使用100目篩網(wǎng)篩下物即可制備成銅離子吸附劑。
在25℃條件下，在1升酸性工業(yè)廢水(pH=5) 中加入本實(shí)施例制備的10g重金屬銅離子吸附劑，10mg/L的重金屬離子Cu2+的吸附率為98%。同時(shí)，酸性的工業(yè)廢水被中和，經(jīng)吸附處理后的廢水pH 值為7。