[发明专利]一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法

说明书

本发明涉及一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，先将石榴壳用盐酸洗净，洗干净切碎放进炉子碳化，碳化过的石榴壳分散在氯化锌溶液中，高温剧烈搅拌下反应，抽滤洗净烘干然后在氮气气氛下，高温碳化得到活化的生物炭，用盐酸进行清洗；称取活化生物炭、六水合硝酸铋、九水合硝酸铁、聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中并搅拌均匀，逐滴加入氢氧化钾调节pH，继续搅拌；最后混合物转移至高压反应釜中反应，离心分离后用乙醇和去离子水清洗；烘干得到铁酸铋改性生物炭复合物成品；将其加入含六价铬废水中，搅拌均匀后吸附，测定所制备样品对六价铬的吸附能力。通过本发明，铁酸铋改性生物炭复合物吸附六价铬容量较大，处理成本低且环境友好。

技术领域

本发明涉及一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

近年来，随着大众对环境保护意识的增强，各种水处理新技术应运而生。吸附技术被认为是一种具有极大发展潜力的水处理新技术之一。由于其操作简单、见效快、吸附剂可以设计及循环使用以及环境友好等优点在含六价铬废水处理中得以广泛应用。冶金工业、金属加工、电镀、制革、油漆、印染、颜料等行业的蓬勃发展造成排放到环境中的含重金属铬的废水逐渐增多，对环境造成了巨大威胁。含六价铬废水排放到水体后难以被生物降解，会对水生动、植物和人类产生潜在的危害甚至致癌。而吸附剂可以有效地降低铬的毒性。然而，目前国内常用的吸附法均存在一定缺陷，如材料价格昂贵、吸附容量小、选择吸附性有待提高等。

铁酸铋是一种优秀的多铁性材料,其在室温下就呈现出铁电性和反铁磁性。铁酸铋的磁性、铁电性以及光学性质已经在不同的应用领域被被广泛研究过,例如磁存储器、铁电存储器等自旋电子学方向上。近些年来,铁酸铋在环境方向上特别是污水处理方面的应用逐渐引起研究者的注意。石榴壳是常见的生物废弃物，已经有很多文献证实它能作为模板材料使用；且石榴壳经过合适地处理可以被活化成为生物炭，我们制备的生物炭属于多层材料，具有很好的吸附性能，而且能有效提高模板材料的比表面积。因此，将活化的生物炭与铁酸铋复合不仅能开发石榴壳的新用途还能获得良好吸附性能的吸附剂。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种含六价铬废水的处理方法，具体涉及一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，此复合物具有优良的吸附性能。

本发明的目的是这样实现的，一种铁酸铋改性生物炭复合物吸附处理含六价铬废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

⑴称取10～20克石榴壳，加入至含有0.5mol/L的盐酸溶液中洗净，烘干切碎备用；

⑵在氮气气氛下、400～500℃下碳化经步骤⑴烘干切碎的石榴壳2个小时；

⑶称取5～10克碳化后的石榴壳，加入5～10克氯化锌于去离子水中，浸渍比为1～3的情况下于80～100℃下搅拌5～10小时，抽滤得到过滤物；

⑷抽滤得到过滤物在氮气气氛下于600～800℃条件下煅烧1～2小时，待冷却后用0.5mol/L盐酸调节pH为6；

⑸称取0.5～1克六水合硝酸铋、0.5～1克九水合硝酸铁、0.1～1克活化生物炭、0.5～1克聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)，将以上称取的所有六水合硝酸铋、九水合硝酸铁、活化生物炭、聚乙烯吡咯烷酮(PVP，K30)加入到40～80毫升去离子水溶液中，然后放置磁力搅拌机上搅拌30min至溶液均匀；

⑹在搅拌的同时，逐滴加入2mol/L氢氧化钾，调节pH为10～12，继续搅拌至少1小时，得到第一混合物；

⑺将步骤⑹得到的第一混合物转移至于100毫升高压反应釜中，在180℃反应8～10个小时；