[发明专利]一种无机重金属离子吸附材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种无机重金属离子吸附材料的制备方法，属于吸附材料制备技术领域。本发明首先利用粉煤灰为原料，利用碱溶‑水热法制得沸石颗粒，再以制得的沸石颗粒作为载体，以面包屑和葡萄糖、蛋清以及水混合制得的混合浆液作为营养源，将载体和营养液以及粗糙脉孢菌混合发酵，再将发酵滤渣和醋酸杆菌以及葡萄酒共混进行二次发酵，最后用碱液浸渍二次发酵滤渣后自然晾干即得无机重金属离子吸附材料，本发明制得的重金属离子吸附材料吸附容量大，吸附性能好，不容易解吸脱附，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种无机重金属离子吸附材料的制备方法，属于吸附材料制备技术领域。

背景技术

水是人类生产和生活不可缺少的环境资源要素，重金属污水处理关系到人们的生活质量和生活环境。重金属离子吸附材料是一类快速发展的新材料，它可以高度选择性地吸附重金属离子。常见的吸附材料包括无机和有机两种。目前，各个行业都在飞速发展，排放的废水中都含有大量的重金属离子。因为微生物无法降解重金属污染物，所以造成的污染将是长久的，这些重金属离子可以通过水、食物等对人体造成重大危害。此外，随着人们节约意识的增强，人们也越来越重视对贵金属离子的回收利用。目前，已有很多方法来处理回收重金属离子，如反渗透法、离子交换法、膜过滤法以及吸附法等，其中吸附法因其成本低、效果好、可操作性强而被广泛应用，是工业废水处理应用中一种极其重要的物理化学方法。而该技术的关键是吸附材料。常用制备吸附剂的材料有很多种类，大致可分成两类：无机矿物材料和生物质材料。无机矿物材料有粘土（如膨润土和凹凸棒石）、沸石、粉煤灰、磷灰石、海泡石、陶粒等，生物质材料包括植物类、动物类和微生物类三类，如活性炭、壳聚糖等。但是无机矿物材料作为吸附剂大多是利用其物理吸附性能，吸附容量低，吸附的重金属离子不牢固，容易产生解吸，导致吸附率低的问题。

因此，发明一种吸附稳定性高的新型无机矿物吸附剂对重金属离子污染治理领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的无机矿物材料作为吸附剂大多是利用其物理吸附性能，吸附容量低，吸附的重金属离子不牢固，容易产生解吸，导致吸附率低的问题，提供了一种无机重金属离子吸附材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种无机重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将粉煤灰和浓度为3mol/L的氢氧化钠溶液混合后装入烧杯中，将烧杯移入水浴锅中，加热升温至80～85℃，搅拌反应后转入离心机中，离心处理，分离得到上层液；

（2）将偏铝酸钠和浓度为1.5mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌溶解，得到混合液，将混合液和上述得到的上层液混合后用高速搅拌器搅拌反应，得到硅铝溶胶；

（3）将上述制得的硅铝溶胶置于不锈钢反应釜中，密封反应釜后加热升温至100～110℃，保温晶化反应5～6h，反应结束后再向反应釜中加入浓度为0.5mol/L氯化镁溶液，加热升温至150～160℃，继续反应1～2h后，过滤分离得到滤渣，用去离子水反复冲洗滤渣15～20min，自然晾干后即得自制无机沸石载体；

（4）将面包屑和葡萄糖、蛋清以及水混合后得到混合浆液，将上述自制无机沸石载体和混合浆液以及浓度为10⁷cfu/mL的粗糙脉孢菌菌悬液混合后装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后过滤分离得到发酵滤渣；

（5）将上述发酵滤渣和醋酸杆菌菌悬液以及葡萄酒混合后重新装入发酵罐中，密封罐口后，继续密封二次发酵，发酵结束后过滤分离得到二次发酵滤渣，将得到二次发酵滤渣浸入质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸渍30～40min后取出，再用去离子水冲洗3～5遍，自然晾干后即得无机重金属离子吸附材料。