CN1004873B

CN1004873B - 用含纤维素的废料制备重金属捕集剂—的方法

Info

Publication number: CN1004873B
Application number: CN86104970.5A
Authority: CN
Inventors: 陈民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1989-07-26
Also published as: CN86104970A

Abstract

本发明是关于用含纤维素的废料为原料，经碱化后再用ＣＳ₂黄化，最后加入镁盐、铝盐为稳定剂，制成一种便宜、高效的重金属捕集剂（简称ＦＴＧ），用于处理含重金属离子的工业废水，易使废水中残留的重金属离子浓度降低到国家规定的排放标准以下，产生的残渣可回收重金属或填埋，不易产生二次污染；该捕集剂也可用于回收水溶液中的贵重金属。所需设备简单，操作方便，费用低廉，特别适合在中、小企业中推广使用。

Description

用含纤维素的废料制备重金属捕集剂的方法

本发明属于从工业废水中脱除重金属离子或从水溶液中捕集回收重金属的方法。

脱除工业废水中的重金属离子有多种方法。但许多方法对低浓度的重金属废水处理比较困难，有的造成二次污染。离子交换法处理低浓度重金属废水有效，但有机离子交换树脂价格较贵，而且操作严格、再生困难。目前较为盛行的逆流漂洗-蒸发浓缩-封闭循环处理法，设备较贵（每套以数万元计），而且只适合单项废水治理，不太适合废水中重金属种类较复杂的实际情况。气浮法虽然简便，但不易使废水中重金属浓度都降到允许排放标准以下，而且试剂难买。不溶性淀粉黄原酸酯处理低浓度重金属废水有效，但该产品造价较高，而且消耗大量淀粉，因而不易推广。

本发明的目的是提供一种高效、简便、便宜的处理和回收废水中重金属的方法和材料，为千千万万技术力量薄弱、资金缺乏的中小企业服务，力求经济效益与环境效益的统一。

本发明用木屑、花生壳、棉籽皮、稻草、麦杆、棉花杆、甘蔗渣或造纸厂废水中的短纤维等便宜易得的含纤维素废料，先用碱（NaOH或KOH）处理生成碱纤维素，再与CS₂反应，生成纤维素黄原酸酯，再加入稳定剂制成在室温稳定性好的纤维黄原酸复盐，就是本发明的重金属捕集剂（分子式为nC₆H₉O₄·O

-SM，M为Na或K）（简称FTG）。FTG捕集剂是以纤维素黄原酸复盐为外层，内核仍保持含纤维素原料原有结构的棕褐色无定形颗粒制品。主要化学反应式如下（NaOH为例）;

（C₆H₉O₄·OH）_n+nNaOH→（C₆H₉O₄·ONa）_n+nH₂O

（C₆H₉O₄·OH）_n+nCS₂→nC₆H₉O₄·

-SNa

FTG脱除重金属的机理以镍为例：

溶液中的重金属离子与钠离子（或Mg⁺²、Al⁺³离子）发生离子交换，与纤维素上的黄原酸基团形成牢固的螯合物而被捕集。

本发明的工艺流程如下：

含纤维素废料

碱化纤维纤维素黄原酸酯

成品（FTG）

洗涤、压滤、干燥

本发明的工艺流程中，含纤维素的废料粒度为0.5～5毫米直径，碱（工业纯NaOH或KOH）浓度5～50%，碱化时间1～20小时，碱化温度0°～80℃;黄化时间0.5～24小时。黄化温度0°～50℃，CS₂用量与含纤维素废料的重量比为1∶3～1∶1;稳定剂用镁盐（MgSO₄或MgCl₂）、铝盐（AlCl₃或Al₂（SO₄）₃），镁盐用量是纤维素废料重的3～6%，铝盐用量（按铝计）是镁盐用量（按镁计）的0.5%～2%，将稳定剂配成溶液，加入黄化纤维中搅匀。

本发明捕集剂对重金属捕集能力平均不低于2.6毫克当量/克（按干样计），该成品在空气中储存六个月，对重金属捕集能力的降低不大于5%。

本发明的优点在于原料来源广泛、便宜、实现“以废治废”的目的;产品造价低廉，仅为淀粉黄原酸酯造价的二十分之一。用它治理重金属废水，设备简单。操作方便、效果良好，特别适合中小企业、乡镇企业使用。对低浓度高毒性而用其它方法处理难以达到排放标准的含汞、镉、铅、铬、放射性等重金属废水的处理，以及从溶液中回收金、银、铜、镍等贵重金属，FTG具有突出的优越性。

制备实例1

5千克木屑，加入20%NaOH25升，搅匀，室温（20℃）。放置4小时，压滤（滤液可回用），加入CS₂3升，搅匀，加盖密封12小时，加入MgSO₄、AlCl₃溶液10升（内含MgSO₄·7H₂O2千克，AlCl₃·6H₂O0.36千克）搅匀，放置半小时过滤，水洗至pH为10左右，压滤至含水率75%左右，在阴凉处晾干，获产品6.8千克，对重金属交换容量大于2.8毫克当量/克（干）。

制备实例2

5千克花生壳（先捣碎），加20NaOH25升，搅匀，室温（19℃）放置4小时，压滤，加入CS₂3升，搅匀，放置10小时，加入MgSO₄·AlCl₃溶液，放置半小时，过滤，水洗至pH为10左右，在阴凉处晾干，得产品6.3千克，对重金属交换容量大于2.8毫克当量/克（干）。

Claims

1、一种用纤维素作为原料制备重金属捕集剂（分子式为nC₆H₉O₄·

-SM，M为Na或K）的方法是用含纤维的废料如木屑、花生壳、棉籽皮、棉花杆、麦杆、稻草、甘蔗渣、造纸厂废水中的短纤维。

作原料加碱（NaOH或KOH）碱化，再加入CS₂黄化，加入镁盐（MgSO₄或MgCl₂）和铝盐（AlCl₃或Al₂（SO₄）₂）为稳定剂，最后干燥制得纤维素重金属捕集剂成品;

2、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的碱化使用的碱的浓度为5%～50%;

3、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的碱化温度为0℃～80℃;

4、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的碱化时间1～24小时;

5、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的黄化使用CS₂量与纤维素废料的重量比为1∶3～1∶1;

6、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的黄化时间为0.5～24小时;

7、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的黄化温度为0℃～50℃;

8、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的稳定剂镁盐用量（按镁计）是纤维素废料的3%～6%;

9、按权利要求1所述制备纤维素重金属捕集剂的方法，其特征在于所说的稳定剂铝盐用量（按铝计）是镁盐用量（按镁计）的0.5%～2%。