具磁性的吸附物及该吸附物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具磁性的吸附物及该吸附物的制备方法，所述吸附物由备料步骤、调和步骤、加热搅拌步骤、搅拌烘干步骤、以及吸附层成型步骤制成，所述吸附物由一载体被一外壳包覆而成，且外壳具有一带有共价键结的胺基官能基的吸附层。本发明专利技术使吸附物在反应完成后只需利用外加磁场便可快速回收，借此达到缩短重金属废水处理时间、降低重金属废水处理成本、避免造成污泥处置问题、以及使重金属废水中的有价金属得以回收的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于处理重金属废水的吸附剂，尤其属于一种。
技术介绍
一般印刷电路板制造、金属表面处理、电镀及电池等工业在加工后都会产生重金属废水，而这些重金属废水如未经适当处理，任意排放，将会对生态环境造成极为严重的破坏，因此，一般业者都会对重金属废水进行处理。传统的重金属废水处理方式以混凝沉淀法为主，这种方法除了药剂无法回收造成废水处理费用高外，还会产生大量的有害污泥，产生严重的污泥处置问题，而且重金属废水中有价金属无法回收，造成资源浪费以及处理时间过长等问题的产生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，能够缩短重金属废水处理的时间，降低重金属废水处理的成本，避免产生有害污泥，并回收重金属废水中的有价金属。为解决上述技术问题，本专利技术一种具磁性的吸附物，其包含有一载体，其具有磁性；一外壳，其包覆在所述载体外，且所述外壳外部具有一吸附层。较佳的，所述载体为四氧化三铁。较佳的，所述外壳为二氧化硅。较佳的，所述外壳的吸附层带有共价键结的胺基官能基。另外，为了达成前述目的，本专利技术还提供一种具磁性的吸附物的制备方法，其包含a)备料步骤，准备由蒸馏水与硅酸钠混合而成的第一溶液、为1 2体积摩尔浓度氢氧化钠的第二溶液、以及为3 5当量浓度硫酸的第三溶液；b)调和步骤，取15 25克具有磁性的载体加入810 1350毫升的蒸馏水中混合，并加入所述第二溶液调和出PH值为9. 4至9. 6之间的第一混合液；c)加热搅拌步骤，对所述第一混合液进行加热，当第一混合液的温度达85°C 95°C后加入90 150毫升的第一溶液并进行搅拌，且加入所述第三溶液调和出pH值为6 至7之间的第二混合液；d)搅拌烘干步骤，对所述第二混合液进行搅拌，以酒精及去离子水清洗第二混合液，使第二混合液的PH值为7至8，随后进行烘干，干燥后的产物即为一载体外包覆有一外壳的吸附物；e)吸附层成型步骤，对所述吸附物的外壳外部进行修饰处理，使外壳外部具有一吸附层。较佳的，在e)吸附层成型步骤中取8 12克的吸附物与1 2克的氢氧化钠，加入到400 600毫升的甲苯中，通入氮气升温至95°C 110°C后加入15 20克的反应剂进行反应，并进行搅拌，反应后的吸附物以乙醇清洗3 5次后，再用蒸馏水清洗至蒸馏水的PH值不再变化，最后将吸附物放入真空烘箱烘干，使外壳外部具有一吸附层。较佳的，b)调和步骤中的载体为四氧化三铁。较佳的，d)搅拌烘干步骤中的外壳为二氧化硅。较佳的，e)吸附层成型步骤中的吸附层为带有共价键结的胺基官能基。较佳的，c)加热搅拌步骤的搅拌时间为30 60分钟。较佳的，d)搅拌烘干步骤的搅拌时间为30 60分钟。较佳的，d)搅拌烘干步骤的烘干温度为95°C 110°C。较佳的，e)吸附层成型步骤中的烘干温度为95°C 110°C。较佳的，e)吸附层成型步骤中的反应剂分子式为C8H22N2O3SL本专利技术通过具体流程制备的吸附物，投入重金属废水经反应完成后，利用外加磁场便可立即快速回收各吸附物，这样加速了水质纯化的速度，缩短了重金属废水处理时间； 吸附物经适当的程序脱附后便可纯化回收以及纯化回收后重复使用，降低了重金属废水处理成本；吸附物以及其上的重金属被回收降低了反应后的污泥产生与排放，避免了污泥处置问题；吸附物上的重金属可以通过适当程序脱离回收。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图1是本专利技术的局部剖面图，显示吸附物的局部剖面状态；图2是铜金属废水进行最佳吸附反应的PH值测试图3是吸附物与四氧化三铁、包覆有二氧化硅的四氧化三铁对铜金属废水进行吸附反应的测试图4是本专利技术的制备流程图5是吸附物与四氧化三铁、包覆有二氧化硅的四氧化三铁对染料废水进行吸附反应的测试图。其中附图标记说明如下载体10外壳20吸附物31包覆有二氧化硅的四氧化三铁33包覆有二氧化硅的四氧化三铁35备料步骤51加热搅拌步骤53吸附层成型步骤5具体实施方式参阅图1，本专利技术实施例提供的一种具磁性的吸附物，其主要由一载体10被一外壳20包覆而成，其中吸附层21 四氧化三铁32 四氧化三铁；34调和步骤52 搅拌烘干步骤讨载体10具有磁性，载体10为四氧化三铁(Fe3O4),其主要为氯化亚铁(FeCl2)及氯化铁液(FeCl3)混合沉淀产生；外壳20包覆在载体10外，且外壳20外部具有一吸附层21，其中外壳20为二氧化硅(SiO2),吸附层21是以胺基来进行修饰，使吸附层21带有共价键结的胺基官能基，具有与铜离子强烈结合的能力。以上所述即为本专利技术实施例吸附物的结构说明。据此，本专利技术所提供的具磁性的吸附物，至少具有以下功效。其一，缩短了重金属废水处理的时间。由于吸附物的载体10具有磁性，且外壳20 具有与铜离子强烈结合的吸附层21，因此，当多个吸附物投入重金属废水经反应完成后，只需利用外加磁场，便可立即快速回收各吸附物，这样可以加速水质纯化的速度，达到缩短重金属废水处理时间的目的。其二，降低重金属废水处理的成本。由于吸附物经反应完成后，利用外加磁场即可快速回收，因此，吸附有铜离子的各吸附物，经适当的程序脱附后便可纯化回收以及纯化回收后重复使用，由此达到降低重金属废水处理成本的目的。其三，避免造成污泥处置的问题。由于吸附物经反应完成后，利用外加磁场便可立即快速回收，因此，同时回收各吸附物以及其上的铜离子后，即可降低重金属废水反应后的污泥产生与排放，达到避免造成污泥处置问题的目的。其四，重金属废水中的有价金属得以回收。由于吸附物经反应完成后，利用外加磁场进行回收，此时可以通过适当程序，使吸附物上的铜离子脱离吸附层21，因此除了使吸附物纯化回收再使用外，脱离的有价铜离子同样可以回收，达到重金属废水中的有价金属得以回收的目的。值得说明的是，参阅图2，为铜金属废水进行最佳吸附反应的pH值测试图，纵轴表示除去铜离子的百分比，横轴表示铜金属废水的PH值，在不同pH值(3、4、5、5. 5、6、7) 下，取Ig的四氧化三铁(Fe3O4)、包覆有二氧化硅的四氧化三铁(SiO2Z^e3O4)以及吸附物加入100毫升的铜离子溶液中，铜离子的浓度为100mg/L，在25°C下恒温震荡M小时，在恒温震荡的过程中持续调整PH值，反应完后过滤适量溶液，以火焰原子吸收光谱仪测量其残余铜离子浓度，找出能达到最佳吸附的PH值，比较数值后发现将铜金属废水pH值控制在 5. 5士0. 1是进行吸附的最佳条件。参阅图3，为本专利技术中吸附物31与四氧化三铁(Fe3O4) 32、包覆有二氧化硅的四氧化三铁(Si02/Fe304) 33对铜金属废水进行吸附反应的测试图，纵轴表示铜离子吸附量，横轴表示铜离子浓度，分别取Ig的单纯四氧化三铁0^304) 32、包覆有二氧化硅的四氧化三铁(SiO2A^3O4) 33及吸附物31加入100毫升的铜离子溶液中，铜离子的浓度为100mg/L， 调整全部溶液PH值至5. 5士0. 1后，在25°C下恒温震荡M小时，在恒温震荡的过程中持续调整PH值为5. 5士0. 1，反应完后过滤适量溶液，以火焰原子吸收光谱仪测量其残余铜离子浓度，由测试图显示，对铜离子的吸附效果为吸附物31 >包覆有二氧化硅的四氧化三铁 (Si02/Fe304) 33 > 四氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱求三，陈华伟，张章堂，钱柏勋，
申请(专利权)人：宜兰大学，
类型：发明
国别省市：