[其他]用含纖維素的廢料制備重金屬捕集劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104970
• 申請日: 1986-07-29
• 公開（公告）號: CN86104970A
• 公開（公告）日: 1988-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳民
• 申請（專利權）人: 陳民
• 主分類號: B01J39/22
• 分類號: B01J39/22;C02F1/42
• 代理公司: 中國科學院廣州專利事務所
• 代理人: 鄭漢文

本發(fā)明屬于從工業(yè)廢水中脫除重金屬離子或從水溶液中捕集回收重金屬的方法。

脫除工業(yè)廢水中的重金屬離子有多種方法。但許多方法對低濃度的重金屬廢水處理比較困難，有的造成二次污染。離子交換法處理低濃度重金屬廢水有效，但有機離子交換樹脂價格較貴，而且操作嚴格、再生困難。目前較為盛行的逆流漂洗-蒸發(fā)濃縮-封閉循環(huán)處理法，設備較貴（每套以數(shù)萬元計），而且只適合單項廢水治理，不太適合廢水中重金屬種類較復雜的實際情況。氣浮法雖然簡便，但不易使廢水中重金屬濃度都降到允許排放標準以下，而且試劑難買。不溶性淀粉黃原酸酯處理低濃度重金屬廢水有效，但該產(chǎn)品造價較高，而且消耗大量淀粉，因而不易推廣。

本發(fā)明的目的是提供一種高效、簡便、便宜的處理和回收廢水中重金屬的方法和材料，為千千萬萬技術力量薄弱、資金缺乏的中小企業(yè)服務，力求經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。

本發(fā)明用木屑、花生殼、棉籽皮、稻草、麥桿、棉花桿、甘蔗渣或造紙廠廢水中的短纖維等便宜易得的含纖維素廢料，先用堿（NaOH或KOH）處理生成堿纖維素，再與CS₂反應，生成纖維素黃原酸酯，再加入穩(wěn)定劑制成在室溫穩(wěn)定性好的纖維黃原酸復鹽，就是本發(fā)明的重金屬捕集劑（分子式為，M為Na或K）（簡稱FTG）。FTG捕集劑是以纖維素黃原酸復鹽為外層，內(nèi)核仍保持含纖維素原料原有結構的棕褐色無定形顆粒制品。主要化學反應式如下（NaOH為例）：

FTG脫除重金屬的機理以鎳為例：

溶液中的重金屬離子與鈉離子（或Mg⁺²、Al⁺³離子）發(fā)生離子交換，與纖維素上的黃原酸基團形成牢固的螯合物而被捕集。

本發(fā)明的工藝流程如下：

含纖維素廢料 (+NaOH)/() 硫化纖維 (+CS₂)/() 纖維素黃原酸酯

(＋穩(wěn)定劑)/(洗滌、壓濾、干燥) 成品（FTG）

本發(fā)明的工藝流程中，含纖維素的廢料粒度為0.5～5毫米直徑，堿（工業(yè)純NaOH或KOH）濃度5～50%，堿化時間1～20小時，堿化溫度0°～80℃;黃化時間0.5～24小時，黃化溫度0°～50℃，CS₂用量與含纖維素廢料的重量比為1∶3～1∶1;穩(wěn)定劑用鎂鹽（MgSO₄或MgCl₂）、鋁鹽（AlCl₃或Al₂（SO₄）₃），鎂鹽用量是纖維素廢料重的3～6%，鋁鹽用量（按鋁計）是鎂鹽用量（按鎂計）的0.5%～2%，將穩(wěn)定劑配成溶液，加入黃化纖維中攪勻。

本發(fā)明捕集劑對重金屬捕集能力平均不低于2.6毫克當量/克（按干樣計），該成品在空氣中儲存六個月，對重金屬捕集能力的降低不大于5%。

本發(fā)明的優(yōu)點在于原料來源廣泛、便宜、實現(xiàn)“以廢治廢”的目的;產(chǎn)品造價低廉，僅為淀粉黃原酸酯造價的二十分之一。用它治理重金屬廢水，設備簡單，操作方便、效果良好，特別適合中小企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)使用。對低濃度高毒性而用其它方法處理難以達到排放標準的含汞、鎘、鉛、鉻、放射性等重金屬廢水的處理，以及從溶液中回收金、銀、銅、鎳等貴重金屬，F(xiàn)TG具有突出的優(yōu)越性。

制備實例1

5千克木屑，加入20%NaOH25升，攪勻，室溫（20℃），放置4小時，壓濾（濾液可回用），加入CS₂3升，攪勻，加蓋密封12小時，加入MgSO₄、AlCl₃溶液10升（內(nèi)含MgSO₄·7H₂O2千克，AlCl₃·6H₂O0.36千克）攪勻，放置半小時，過濾，水洗至PH為10左右，壓濾至含水率75%左右，在陰涼處晾干，獲產(chǎn)品6.8千克，對重金屬交換容量大于2.8毫克當量/克（干）。

制備實例2

5千克花生殼（先搗碎），加20NaOH25升，攪勻，室溫（19℃）放置4小時，壓濾，加入CS₂3升，攪勻，放置10小時，加入MgSO₄·AlCl₃溶液，放置半小時，過濾，水洗至PH為10左右，在陰涼處晾干，得產(chǎn)品6.3千克，對重金屬交換容量大于2.8毫克當量/克（干）。