[发明专利]基于甲壳类废弃物的吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用甲壳类废弃物制备吸附剂的方法，属于甲壳类废弃物吸附剂制备技 术领域。

背景技术

随着工业的发展，重金属的开采、冶炼、加工和商业制造日益增多，不少重金属如铅、 镉等进入水体，可在藻类和底泥中积累，引起严重的环境污染；可通过食物链进行浓缩进入 人体，会对人体健康造成损害。近年来，关于重金属污染事件屡见不鲜，湖南儿童血铅超标 事件，重金属污染“菜篮子”等等，由此可见，重金属污染的治理势在必行。

生物吸附法就是运用活性微生物、非活性微生物、农产品废弃物、甲壳类废弃物及天然 有机物等生物材料自身的配体或官能团与金属离子形成配合物，然后经过固液分离去除废水 中的金属离子。选用该方法处理重金属废水具有原料易得、处理成本低、环保、去除率高等 优点。因此，人们从经济环保的理念出发，逐步推广选用生物吸附法来处理水体中的重金属。

海产品的使用量每年都在增长，其产生的废弃物数量庞大，一只金枪鱼会产生25％左右 的废弃物，而一只螃蟹大概会产生60％的海产品废弃物，全球会产生大约6～8百万吨/年废弃 的蟹、虾和龙虾壳。在一些发展中国家，这些废弃的甲壳常常只是被倾倒在海洋或垃圾填埋 场中，而在发达国家，例如澳大利亚，处理每吨废弃甲壳的费用高达150美元。

这些甲壳类废弃物中含有羟基、氨基等官能团，可以与溶液中金属离子形成稳定的螯合 物，可作为制备吸附剂的原材料，是一种“以废治废”的治理污染新思路，还能降低污水的 处理成本。因此，如何利用甲壳类废弃物制备一种经济环保、吸附容量高的吸附剂是本申请 需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有甲壳类废弃物利用技术存在的不足，本发明提供一种成本低廉、工艺简单的基 于甲壳类废弃物的吸附剂的制备方法，该方法能够制备出对重金属吸附性能好的甲壳类废弃 物吸附剂。

本发明的基于甲壳类废弃物的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将甲壳类废弃物(蟹壳、虾壳等)用水浸泡15～24小时，然后清洗净，烘干至恒 重，粉碎至70～100目；

(2)在70℃～80℃下，将粉碎的甲壳类废弃物浸泡于浓度0.5～1mol/L的HCl溶液中 1.5～3小时，冷却后用蒸馏水冲洗至pH值6.5～7.0，烘干成固体；

(3)将步骤(2)所得的固体浸泡到浓度为0.2～1.0mol/L的柠檬酸溶液中，形成混合 液，将混合液置于80～90℃的水浴中，以80～100转/分钟的转速搅拌反应1.5小时～2小时；

(4)将混合液冷却至室温，过滤后将固体颗粒在60℃～70℃干燥26～32小时，然后热 处理，最后用蒸馏水清洗，烘干，即得甲壳类废弃物吸附剂。

所述步骤(1)和步骤(4)中的烘干温度是65℃-75℃。

所述步骤(2)中粉粒按照1g:20mL～25mL的比例浸泡于HCl溶液中。

所述步骤(3)中所得的固体按1g:10mL～20mL的的比例浸泡到柠檬酸溶液中。

所述步骤(4)中的热处理是指在氩气保护下130℃～150℃热处理50分钟～60分钟， 在空气中100℃～130℃热处理1.5小时～2小时。

本发明以成本低廉的甲壳类废弃物为原料制备吸附剂，工艺简单，制备的甲壳类废弃物 吸附剂对重金属吸附性能好，可广泛应用于重金属废水的治理。本发明具有以下特点：

(1)工艺简单，原料柠檬酸及甲壳类废弃物具有可生物降解，合成制得的基于甲壳类废 弃物吸附剂不会产生二次污染，具有环境友好性，且可有效降低废水的处理成本。

(2)制得的基于甲壳类废弃物吸附剂，与原材料相比，表面活性组分含量增多，对重金 属的吸附效果好，为含有重金属的工业废水及地表水处理提供了理论依据。

(3)使用的甲壳类废弃物数量大，成本低廉，且利用其制备吸附剂可为甲壳类废弃物的 综合利用提供新的途径。

附图说明

图1是本发明制备的甲壳类废弃物吸附剂的扫描电子显微镜图。

具体实施方式

实施例1

(1)将蟹壳放在容器中用水浸泡15小时，然后清洗净，在70℃下烘干至恒重，放入粉 碎机内粉碎，过80目筛。