[发明专利]海藻废料制作磁性絮凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理使用的絮凝剂的制作方法，特别是一种海藻废料制作磁性絮凝剂的方法。

背景技术

在我国，海带为首的海藻加工业非常发达，已形成工业体系。以上产品中，海藻的工业利用率仅达30％左右，还有50％以上的成份成为废弃物，成分分析发现藻渣中含有大量的粗纤维，并能方便的提取海藻酸钠。但目前海藻废料主要作为废弃物掩埋、堆肥等，利用效率低下；我国目前的絮凝剂生产仍然以无机为主，有机絮凝剂优于无机絮凝剂，如果我们以海藻废料为原料，经过提纯、功能改性和磁性纳米Fe₃O₄，.发生缩合反应，可得到同时具有吸附性和磁性能的海藻酸钠磁性絮凝剂，该种絮凝剂性能远远优于一般絮凝剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种能以海藻废料等为主要原料，得到同时具有吸附性和磁性能的海藻酸钠磁性絮凝剂的方法，并能达到工艺简单合理。

发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。一种海藻废料制作磁性絮凝剂的方法如下：

①、将原料海藻废料浸泡，除去机械杂质、褐藻糖胶、无机盐类等水溶性组分，然后将海带取出，洗涤，切块；在常温下，用低于0.008mol/L的稀盐酸或稀硫酸处理；然后加入碳酸钠，在50-70℃搅拌下反应1.2h(-0.3～+0.3)；

②、将原料消化液过滤，过滤后的料液加水稀释，再往料液中缓慢加入稀盐酸直至开始有絮状沉淀为止，然后静置10～12h，最后往静置液中缓缓加入稀盐酸，调节PH约为1～2；

③、收集酸块，洗涤、脱水、粉碎、拌入粉状碳酸钠；一般加碱量为7％-9％，于搅拌下混合均匀，再静置4～6小时，生成海藻酸钠；

④、在4-8℃和避光条件卜，用高碘酸钠将海藻酸钠部分氧化制得氧化海藻酸钠，氧化度为40％，收率为875％；制备得到淡黄色粉末颗粒絮凝剂海藻酸钠-氨基硫脲ST；用化学共沉淀法制备得到Fe₃O₄.纳米粒子，再用3-氨丙基二乙氧基硅烷(KH-550)对其进行修饰，得到表面含有氨基的Fe₃O₄.纳米粒子(Fe-NH₂)；

⑤、将氨基硫脲改性的海藻酸钠ST加入反应釜，用蒸馏水溶解搅拌均匀，用盐酸调节至pH＝4，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC/NHS)活化反应20-35min，加入一定量的表面含有氨基的Fe₃O₄.纳米粒子(Fe-NH₂)，室温搅拌反应24-32h后停止反应，用磁铁分离得到淡灰色的海藻酸钠絮凝剂(ST-Fe)絮凝剂。

本发明的优越性：1、充分利用了海藻废料，变废为宝；2、所制得的海藻酸钠是一种天然高分子材料将其改性并制备成絮凝剂，可有效地去除废水中的重金属离子；3、本发明将氨基硫脲改性后的海藻酸钠与磁性Fe₃O₄纳米粒子在一定条件下反应，得到具有磁性的海藻酸钠絮凝剂(ST-Fe)。通过Fe₃O₄粒子的纳米效应和磁性作用，提高了海藻酸钠絮凝剂的絮凝能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明加以说明。

海藻废料制作磁性絮凝剂的方法如下：

①、将原料海藻废料浸泡，除去机械杂质、褐藻糖胶、无机盐类等水溶性组分，然后将海带取出，洗涤，切块；在常温下，用低于0.008mol/L的稀盐酸或稀硫酸处理；然后加入碳酸钠，在55℃搅拌下反应1.2h(-0.3～+0.3)；

②、将原料消化液过滤，过滤后的料液加水稀释，再往料液中缓慢加入稀盐酸直至开始有絮状沉淀为止，然后静置12h，最后往静置液中缓缓加入稀盐酸，调节PH约为1.4；

③、收集酸块，洗涤、脱水、粉碎、拌入粉状碳酸钠；一般加碱量为7％，于搅拌下混合均匀，再静置6小时，生成海藻酸钠；

④、在6℃和避光条件卜，用高碘酸钠将海藻酸钠部分氧化制得氧化海藻酸钠，氧化度为40％，收率为875％；制备得到淡黄色粉末颗粒絮凝剂海藻酸钠-氨基硫脲ST；用化学共沉淀法制备得到Fe₃O₄.纳米粒子，再用3-氨丙基二乙氧基硅烷(KH-550)对其进行修饰，得到表面含有氨基的Fe₃O₄.纳米粒子(Fe-NH₂)；

⑤、将氨基硫脲改性的海藻酸钠ST加入反应釜，用蒸馏水溶解搅拌均匀，用盐酸调节至pH＝4，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC/NHS)活化反应25min，加入一定量的表面含有氨基的Fe₃O₄.纳米粒子(Fe-NH₂)，室温搅拌反应32h后停止反应，用磁铁分离得到淡灰色的海藻酸钠絮凝剂(ST-Fe)絮凝剂。