申请日2015.07.27
公开(公告)日2015.10.21
IPC分类号B09B3/00; C01B31/12
摘要
本发明提出了夏威夷果壳活性炭的制备方法，包括以下步骤：将夏威夷果壳洗净，60℃恒温烘干后与质量百分比浓度为50%的H3PO4溶液按质量比为2:1浸泡12h，在活化温度为700℃的条件下灼烧120min，然后用加热微沸的纯水将其反复洗涤，最后一次洗过活性炭的纯水为中性，烘干，研磨后过100目筛，储放于试剂瓶里待用。本发明还提出了含铀废水的处理方法，包括以下步骤：将质量浓度为5-15mg/L的含铀废水的pH调节为5～6，加入权利要求1或2所述的制备方法制得的夏威夷果壳活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室温条件下，搅拌强度150r/min持续搅拌30-180min。本发明夏威夷果壳活性炭的制备方法简单，成本低廉。本发明制得的夏威夷果壳活性炭能够处理中、低浓度的含铀废水(5-15mg/L)，可以达到铀去除率90%-98.5%。
权利要求书
1.夏威夷果壳活性炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将夏威夷果 壳洗净，40～70℃恒温烘干后与质量百分比浓度为50%～70%的H3PO4溶液按质量 比为3:2～2:1浸泡9～13h，在活化温度为600～800℃的条件下放入马弗炉中灼烧 100～140min，然后用加热微沸的纯水将其反复洗涤，最后一次洗过活性炭的纯 水为中性，置于烘箱里烘干，研磨后过80～110目筛。
2.如权利要求1所述的夏威夷果壳活性炭的制备方法，其特征在于包括以 下步骤：将夏威夷果壳洗净，60℃恒温烘干后与质量百分比浓度为50%的H3PO4溶液按质量比为2:1浸泡12h，在活化温度为700℃的条件下放入马弗炉中灼烧 120min，然后用加热微沸的纯水将其反复洗涤，最后一次洗过活性炭的纯水为 中性，置于烘箱里烘干，研磨后过100目筛，储放于试剂瓶里待用。
3.含铀废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：将质量浓度为5-15 mg/L的含铀废水的pH调节为5～6，加入权利要求1或2所述的制备方法制得 的夏威夷果壳活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室温条件下，搅拌强度 130～170r/min持续搅拌30-180min，铀去除率可达90-98.5%。
4.如权利要求3所述的含铀废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤： 将质量浓度为5-15mg/L的含铀废水的pH调节为5～6，加入权利要求1或2所 述的制备方法制得的夏威夷果壳活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室温条件下， 搅拌强度150r/min持续搅拌30-180min，铀去除率可达90-98.5%。
说明书
夏威夷果壳活性炭的制备方法及其对含铀废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种活性炭的制备方法，特别是指夏威夷果壳活性炭的制备方 法，本发明还涉及放射性废水处理领域，特别涉及一种含铀废水的处理方法。
背景技术
铀兼具双重毒害(化学毒性和放射性)，且易在生物体中大量蓄积、不易 通过新陈代谢排出。含铀废水的处理方法主要有蒸发浓缩法、吸附法、离子交 换法、化学沉淀法和膜分离法等。当前，国内外开始关注使用生物材料吸附法 处理含铀废水的研究，例如，采用细菌、真菌、植物等对含铀废水的吸附实验。 其中，生物基活性炭由于生物吸附材料来源广泛、成本低、吸附速率快、处理 效率高、pH值和温度的适应范围较广，从而具有很大的发展空间。总体上，我 国对含铀(VI)废水的处理实验研究还比较缺乏，尤其是生物基活性炭处理含 铀(VI)废水的工艺更是鲜见报道。主要有以下两篇：姚俊等研究者“Removal of uranium from aqueous solution by using activated palm kernel shell carbon:adsorption equilibrium and kinetics(译为：棕榈壳活性炭去除溶 液中的铀：吸附平衡及动力学)”，《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》，2014年301期，报道说采用棕榈壳活性炭处理模拟含铀废水(50 mg/L)，活性炭加入量为1g/L，吸附时间120min，对铀的去除率达到94.3%。 李小燕等(“花生壳活性炭吸附溶液中的铀”，《化工环保》，2013年第33卷) 报道，将花生壳活性炭加入量控制在0.5g/L、溶液pH为5.5、吸附时间为150 min的较佳条件下，对质量浓度为30mg/L的模拟含铀(VI)废水的吸附量为 56.37mg/g，铀去除率为93.94%。当前报道的两种活性炭处理含铀废水，具有 处理成本低、铀去除率高，且铀便于回收利用的优点。但仍存在需要提升与改 善的空间：1.最佳条件下处理的目标铀浓度较高(30-50mg/L)，尚无中、低铀 浓度(5-15mg/L)的高效活性炭处理方法。2.活性炭处理含铀废水的效率还有 待进一步提升。关于以夏威夷果壳制备活性炭来处理含铀废水国内外均未见报 道。
发明内容
本发明提出一种夏威夷果壳活性炭的制备方法，制备方法简单，且易于操 作控制，成本低廉。
本发明还提出一种夏威夷果壳活性炭对含铀废水的处理方法，解决了现有 技术中尚无中、低铀浓度(5-15mg/L)的高效活性炭处理方法，现有技术中活 性炭处理含铀废水的效率低等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：夏威夷果壳活性炭的制备方法，包括以 下步骤：将夏威夷果壳洗净，40～70℃恒温烘干后与质量百分比浓度为50%～70% 的H3PO4溶液按质量比为3:2～2:1浸泡9～13h，在活化温度为600～800℃的条件下 放入马弗炉中灼烧100～140min，然后用加热微沸的纯水将其反复洗涤，最后一 次洗过活性炭的纯水为中性，置于烘箱里烘干，研磨后过80～110目筛。
优选的，所述的夏威夷果壳活性炭的制备方法，包括以下步骤：将夏威夷 果壳洗净，60℃恒温烘干后与质量百分比浓度为50%的H3PO4溶液按质量比为 2:1浸泡12h，在活化温度为700℃的条件下放入马弗炉中灼烧120min，然后用 加热微沸的纯水将其反复洗涤，最后一次洗过活性炭的纯水为中性，置于烘箱 里烘干，研磨后过100目筛，储放于试剂瓶里待用。
含铀废水的处理方法，包括以下步骤：将质量浓度为5-15mg/L的含铀废水 的pH调节为5～6，加入权利要求1或2所述的制备方法制得的夏威夷果壳活性 炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室温条件下，搅拌强度130～170r/min持续搅拌 30-180min，铀去除率可达90-98.5%。
优选的，所述的含铀废水的处理方法，包括以下步骤：将质量浓度为5-15 mg/L的含铀废水的pH调节为5～6，加入权利要求1或2所述的制备方法制得 的夏威夷果壳活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室温条件下，搅拌强度150r/min 持续搅拌30-180min，铀去除率可达90-98.5%。
本发明的有益效果为：本发明涉及的夏威夷果壳制作生物基活性炭的制备 工艺过程比起传统方法要简单，且易于操作控制，成本低廉。本发明制得的夏 威夷果壳活性炭能够处理中、低浓度的含铀废水(5-15mg/L)，可以达到铀去除 率90%-98.5%，能满足现有铀矿冶企业产生的含铀废水浓度要求。本发明夏威 夷果壳活性炭的制备方法获得的生物基活性炭比表面积大、孔隙率高、稳定性 好，易于保存，是处理中、低浓度含铀废水的良好功能材料，为含铀废水的深 度处理打下了良好的基础。
