本发明专利技术属于重金属离子吸附剂制备技术领域，公开了去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备及其应用。所述制备方法包括以下步骤：骨粉的制备：将新鲜的牛骨头通过不同制作方式制备骨粉原材料；改性海藻酸钠的制备：在海藻酸钠和获得的骨粉原材料研磨后再通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠；复合水凝胶的制备：利用制备的改性海藻酸钠滴加入至钙质溶液中，制备得到改性海藻酸钠复合球。本发明专利技术采用骨粉改性海藻酸钠，并将骨粉改性后的海藻酸钠与氯化钙交联形成颗粒物，海藻酸钠来源广泛，价格低廉，制得的改性海藻酸钠复合球具有良好的吸附性能，对水中重金属离子具有良好的去除能力。去除能力。去除能力。
【技术实现步骤摘要】
去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备及其应用
[0001]本专利技术属于重金属离子吸附剂制备
，尤其涉及一种去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备及其应用。
技术介绍
[0002]重金属污染是对人类健康和生命的严重问题。重金属的污染是化学制造、油漆和涂料、采矿、提炼冶金、核工业和其他工业等多种活动的结果。这些金属对湖泊和溪流的动植物群落产生有害影响。其中镉(Cd)是毒性极强的重金属之一，对农作物的安全危害性被公认为最大，也是可移动性生物活性最强的元素。有毒金属的去除通常通过氧化还原过程、过滤、电化学处理、蒸发、离子交换或反渗透进行。但这些方法存在着能耗高、化学要求高、效率低和通常产生大量污泥等缺点。在这方面，强烈建议寻找新技术。
[0003]去除水中重金属离子的方法主要包括化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、絮凝法以及反渗透技术等。其中，由于吸附法具有效率高、能耗低和操作简单等优点而被广泛采用。
[0004]对于吸附法中的吸附剂而言，海藻酸钠由于在较温和的条件下，其结构单元上的Na+离子可与水溶液中的Ca2+或者Sr2+等二价阳离子发生离子交换反应，形成交联的网状结构，以此可制备获得海藻酸钠的复合球吸附剂。与传统粉末吸附剂相比，海藻酸钠复合球在吸附处理水中重金属离子方面具有不容易流失、容易与水分离和回收性能良好等优点。
[0005]但是，未经改性的海藻酸钠复合球吸附剂对水中重金属离子的去处能力低，达不到重金属离子废水处理的理想要求。因此，选择合适的改性剂对海藻酸钠进行改性，是目前国内外研究的热点问题之一。
[0006]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0007](1)现有技术制得的改性海藻酸钠复合球制造成本高，工艺繁琐。
[0008](2)现有技术制的海藻酸钠复合球吸附性能差，对水中重金属离子去除能力低。
技术实现思路
[0009]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备及其应用。具体涉及一种通过骨粉作为增强填料提高海藻酸钠珠多孔结构，去除水溶液中Cd离子的应用。
[0010]本专利技术创新点在于：首次将骨粉与海藻酸钠结合制备吸附重金属离子的水凝胶，并进行应用。
[0011]所述技术方案如下：一种去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法包括以下步骤：
[0012]步骤一，骨粉的制备：将新鲜的牛骨头通过不同制作方式制备骨粉原材料；
[0013]步骤二，改性海藻酸钠的制备：在海藻酸钠和获得的骨粉原材料研磨后再通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠；
[0014]步骤三，复合水凝胶的制备：利用制备的改性海藻酸钠滴加入至钙质溶液中，制备
得到改性海藻酸钠复合球。
[0015]在一个实施例中，在步骤一中，不同制作方式制备骨粉原材料包括：
[0016]把整块牛骨制成碎骨，将碎骨放入锅内加水100℃熬煮，熬制中加适量生石灰、草木灰，边熬边捞去脂肪和胶质，直到骨中基本不含油脂为止，再晒干粉碎即可；经煮沸3～8小时，除去部分油脂和骨胶并沥尽水分后，在100～140℃的温度下烘干、粉碎，即为成品。其中按质量比骨粉：生石灰：草木灰＝(2～12)kg：(1～6)kg：(1～6)kg。
[0017]在一个实施例中，在步骤一中，不同制作方式制备骨粉原材料还包括：
[0018]将畜骨压碎、煮沸，除去部分油脂和骨胶后烘干、粉碎而成粗制骨粉；将敲成小块晒干的畜禽骨骼放在锅内加水煮沸，隔一夜后捞去浮在水面的油脂，然后取出骨头晒干后磨成骨粉。
[0019]在一个实施例中，在步骤一中，不同制作方式制备骨粉原材料还包括：将畜骨置于高压罐中，经高温、高压和蒸汽除去绝大部分油脂和骨胶后制成脱脂骨粉；将干燥骨骼敲成块，再放入高压锅内加水使之淹没，然后盖紧加热；当温度达到120℃时，蒸煮24小时，次日开锅后除去上层脂肪，捞出骨头后晒干、粉碎。
[0020]在一个实施例中，在步骤二中，通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠包括：
[0021]在室温常压条件下，将海藻酸钠加入水中，在水浴锅中以100℃溶解，加热5
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8个小时；充分搅拌均匀直至海藻酸钠溶解，得到透明均一的胶状物质。为水凝胶的制备提供均一的介质；将步骤一获得的骨粉原材料充分研磨后过100目筛后加入均一的海藻酸钠介质中，在震荡机中充分震荡4
‑
8个小时，使骨粉充分在海藻酸钠胶状中混匀，得到改性后的海藻酸钠溶液；海藻酸钠、骨粉和水的用量比为(6～48)g：(0.5～4)g：(300～2400)mL。
[0022]在一个实施例中，在步骤二中，通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠还包括：在室温常压条件下，将步骤一获得的骨粉原材料充分研磨后过100目筛后同海藻酸钠共同加入水中，放置超声波发生器中，调温度至40
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70℃，由40khz频率的声波进行振动，振动4
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8个小时，使骨粉充分在海藻酸钠胶状中混匀，得到改性后的透明均一的海藻酸钠溶液；海藻酸钠、骨粉和水的用量比为(6～48)g：(0.5～4)g：(300～2400)mL。
[0023]在一个实施例中，在步骤二中，通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠还包括：在室温常压条件下，将海藻酸钠和步骤一获得的骨粉原材料充分研磨后过100目筛后的骨粉加入水中，采用磁力搅拌器，磁力搅拌器温度调节为40～100℃，搅拌时间为6～12h；得到改性后的透明均一的海藻酸钠溶液；海藻酸钠、骨粉和水的用量比为(6～48)g：(0.5～4)g：(300～2400)mL。
[0024]在一个实施例中，所述步骤三复合水凝胶的制备具体包括：
[0025]在室温常压条件下，配制钙质溶液，所述钙质溶液包括CaCl2溶液；将步骤二制备的改性海藻酸钠溶液逐滴加入至CaCl2溶液中，采用磁力搅拌器充分搅拌均匀，磁力搅拌器温度调节为35～100℃，搅拌时间为5～14h；滴加过程中形成海藻酸钠颗粒，静置10～15h后用水清洗，浸泡至蒸馏水中，制得粒径为2～6mm的改性海藻酸钠复合球。
[0026]在一个实施例中，CaCl2溶液由无水氯化钙加入水中搅拌均匀制得，无水氯化钙和水的用量比为(5～100)g:(100～2000)mL。
[0027]本专利技术的另一目的在于提供一种根据所述去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法制备的改性海藻酸钠复合球作为重金属离子吸附剂在水处理上的应用。
[0028]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：
[0029]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0030]本专利技术提供的改性海藻酸钠复合球吸附剂，用于去除水中重金属离子，克服了未改性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法，其特征在于，所述去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法包括以下步骤：步骤一，骨粉的制备：将新鲜的牛骨头通过不同制作方式制备骨粉原材料；步骤二，改性海藻酸钠的制备：在海藻酸钠和获得的骨粉原材料研磨后再通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠；步骤三，复合水凝胶的制备：利用制备的改性海藻酸钠滴加入至钙质溶液中，制备得到改性海藻酸钠复合球。2.根据权利要求1所述的去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法，其特征在于，在步骤一中，不同制作方式制备骨粉原材料包括：把整块牛骨制成碎骨，将碎骨放入锅内加水100℃熬煮，熬制中加生石灰、草木灰，边熬边捞去脂肪和胶质，直到骨中基本不含油脂为止，再晒干粉碎即可；经煮沸3小时～8小时，除去油脂和骨胶并沥尽水分后，在100℃～140℃的温度下烘干、粉碎，即为成品；其中按质量比骨粉：生石灰：草木灰＝(2～12)kg：(1～6)kg：(1～6)kg。3.根据权利要求1所述的去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法，其特征在于，在步骤一中，不同制作方式制备骨粉原材料还包括：将畜骨压碎、煮沸，除去部分油脂和骨胶后烘干、粉碎而成粗制骨粉；将敲成小块晒干的畜禽骨骼放在锅内加水煮沸，隔一夜后捞去浮在水面的油脂，然后取出骨头晒干后磨成骨粉。4.根据权利要求1所述的去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法，其特征在于，在步骤一中，不同制作方式制备骨粉原材料还包括：将畜骨置于高压罐中，经高温、高压和蒸汽除去绝大部分油脂和骨胶后制成脱脂骨粉；将干燥骨骼敲成块，再放入高压锅内加水使之淹没，然后盖紧加热；当温度达到120℃时，蒸煮24小时，次日开锅后除去上层脂肪，捞出骨头后晒干、粉碎。5.根据权利要求1所述的去除水中重金属离子的改性海藻酸钠复合球制备方法，其特征在于，在步骤二中，通过不同的制作方式制备改性海藻酸钠包括：在室温常压条件下，将海藻酸钠加入水中，在水浴锅中以100℃溶解，加热5
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8个小时；充分搅拌均匀直至海藻酸钠溶解，得到透明均一的胶状物质，为水凝胶的制备提供均一的介质；将步骤一获得的骨粉原材料充分研磨后过100目筛后加入均一的海藻酸钠介质中，在震荡机中充分震荡4
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【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，李嘉鹏，陈孟欣，杨晓倩，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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