[发明专利]一种胺基改性生物吸附剂动态吸附分离铜铅的方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属分离领域，具体涉及一种胺基改性生物吸附剂动态吸附分离铜铅的方法。

背景技术

重金属污染常由电镀、选矿、制革以及机械加工业等行业排放的三废引起。未经处理的含铅、铜等重金属废液一经排放，不仅造成资源浪费还将会对环境造成严重污染，并直接影响到人类的生产和生活。目前，重金属污水的处理方法很多，常见的方法有共沉淀法、絮凝法、离子交换法、溶剂萃取法、吸附法、膜分离法等，但这些方法存在处理成本较高、操作复杂、二次污染严重等问题，因此，寻求一种重金属废水无害化和资源化的处理方法迫在眉睫。

近年来，生物吸附法因具有无毒、二次污染小等优点而备受关注。生物吸附法作为一种重金属废水处理技术，主要是采用废弃的生物材料来吸附水体中的重金属离子，再通过固液两相分离来去除水体中重金属离子的方法。以废弃树叶为材料来吸附分离重金属离子不仅具有原材料来源丰富、操作成本低等优点，还能以废治废，环保效应显著。然而，未经处理的废弃树叶对重金属离子的吸附容量较低、选择性较差，很难直接应用于重金属的吸附分离中。

发明内容

本发明的目的是提供一种胺基改性生物吸附剂动态吸附分离铜铅的方法，该方法具有操作简单、分离效果好，成本低等优点，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种胺基改性生物吸附剂动态吸附分离铜铅的方法，包括以下步骤：采用两步法制备胺基改性生物吸附剂；将制备的胺基改性生物吸附剂装入填充柱内；将含铜铅离子的溶液泵入填充柱中进行铜铅离子的动态吸附分离。

上述方案中，所述胺基改性生物吸附剂的制备方法为：

1)将生物吸附剂进行干燥、磨粉、过筛得生物吸附剂粉末，将所得生物吸附剂粉末和交联剂加入浓度为1～5molL^-1的NaOH溶液I中，在40～70℃温度下反应30～60min，然后依次经离心、洗涤得固体产物I；其中生物吸附剂粉末与交联剂的质量比为1:(5～15)，生物吸附剂粉末与NaOH溶液I的固液比为1:(50～100)g/mL；

2)将步骤1)所得固体产物I和有机胺加入浓度为0.1～1molL^-1的NaOH溶液II中，氮气氛围下加热至60～80℃反应4～6h，水洗至中性，真空干燥即得所述的胺基改性生物吸附剂，其中生物吸附剂粉末质量与有机胺的质量比为1:(0.5～5)，生物吸附剂粉末与NaOH溶液II的固液比为1:(50～100)g/mL。

本发明采用上述两步法制备所述胺基改性生物吸附剂，可提高胺基改性生物吸附剂对铜离子的吸附容量高，吸附选择性好。

上述方案中，所述的生物吸附剂为废弃树叶。

上述方案中，所述的废弃树叶为梧桐树叶、桂花树叶、银杏树叶或樟树叶等。

上述方案中，所述交联剂为环氧氯丙烷等。

上述方案中，所述有机胺中含4个及以上的氮原子，其结构通式为NH₂(CH₂CH₂NH)_nCH₂CH₂NH₂，其中n≥2；或(CH₂CH₂NH)_n，其中n≥4；或(C₃H₈ClN)_n，其中n≥4。

优选的，所述NH₂(CH₂CH₂NH)_nCH₂CH₂NH₂，其中n≥2，为三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺中的一种或几种。

优选的，所述(CH₂CH₂NH)_n，其中n≥4，为聚乙烯亚胺，其分子量为600～70000。

优选的，所述(C₃H₈ClN)_n，其中n≥4，为聚烯丙基胺盐酸盐，其分子量为600～70000。上

述方案中，所述含铜铅离子的溶液泵入速度为2.0～10mL/min。