一种氧化锰和生物炭复合吸附剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种氧化锰和生物炭复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将生物质原料晒干或烘干，粉碎成粉末，混匀，备用；（2）以高锰酸钾或高锰酸钠为前处理剂，采用等体积浸渍法对生物质原料进行前处理；（3）将前处理后的物料干燥处理和热解碳化，制得复合吸附剂材料；（4）将得到的复合吸附剂材料用无机酸浸泡处理，经洗涤、干燥得到氧化锰和生物炭复合吸附剂成品。本发明方法简单，所制备的复合吸附剂适于用作吸附法处理含重金属离子废水的吸附剂，特别是在处理酸性重金属离子废水方面具有优势。也可用作重金属离子污染土壤的调理剂，施于土壤后通过吸附固定重金属离子起到阻控植物吸收重金属的作用。

主权项

一种氧化锰和生物炭复合吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）生物质原料的选取及准备所用生物质原料是小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、玉米芯、葡萄秧、花生壳、树木残枝、木屑、甘蔗渣、发酵菌渣、畜禽粪中的一种或若干种的任意混合物，晒干或烘干，粉碎成粉末，混匀，备用；（2）前处理以高锰酸盐为前处理剂，采用等体积浸渍法，用高锰酸盐溶液浸渍生物质原料，即首先根据使用的生物质原料的性质，通过用清水做预试验确定完全浸没一定量的生物质需要多少体积的水，即为需要配制的高锰酸盐溶液体积量，高锰酸盐溶液的浓度按溶液中所含锰元素的质量与生物质质量的比来表示，控制在2%‑10%，前处理温度室温‑80℃，温度高于60℃时容器需要加盖，前处理时间4‑24小时，在浸渍处理过程中，间隔进行搅拌，使物料均匀；其中，高锰酸盐是高锰酸钾或高锰酸钠；（3）湿物料的干燥和热解碳化1）湿物料的干燥生物质原料经高锰酸盐溶液前处理后，用常用的装置和方式进行干燥处理，温度控制在50‑110℃，时间为12‑36小时；2）热解碳化取上述经高锰酸盐溶液前处理并干燥后的生物质物料，放到可控气氛的碳化装置中，通过限制空气的进入量或通入氮气，使反应气氛保持低氧或无氧，升温方式采用直接升温或者程序升温的方式，从室温升至设定热解碳化反应温度的时间控制在1‑4小时，热解碳化的温度为250℃‑500℃，保持时间为2‑8小时，自然冷却得到氧化锰和生物炭复合吸附剂材料；同时依据选用的热解碳化装置，收集和综合利用产生的生物合成气和生物油；（4）复合吸附剂材料的后处理将制得的复合吸附剂材料自然冷却至室温，然后用无机酸溶液浸泡，使表面及微孔中的少量可溶性无机组分溶解，使用的无机酸是盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种的混合物，无机酸浓度为0.05 mol/L‑0.5 mol/L，酸溶液浸泡温度控制在室温‑60℃，时间2‑12小时，浸泡过程中间歇性搅拌，浸泡后，经过滤、洗涤、常规干燥得到氧化锰和生物炭复合吸附剂成品。