[发明专利]一种用地沟油制备的金属离子吸附剂

说明书

技术领域

本发明为一种以地沟油为原料加工制成的金属离子吸附剂, 能对溶液中的多种金属离子萃取吸附，可用于废水处理、湿法冶金或电子废弃物回收领域。

背景技术

在富集溶液中金属离子的过程中，常见的提取剂主要有离子交换树脂、有机萃取剂、生物材料、沸石、活性炭及活性污泥。专利CN1792834所用的吸附剂材料为羽毛，但该材料没有流动性，且与溶液接触面小，吸附效率低，不能再生。专利CN101249990的尼龙膜也成固态，制备过程和再生过程都比较复杂。专利CN1396280以羟酮肟为主要成分进行铜的萃取，该材料挥发性较强，毒性较大，且成本较高。专利CN101415848以离子交换树脂回收镍和钴，该工艺可较好的回收矿石浸出液中的金属离子，但树脂本身的制备工艺复杂，成本较高，且配套设备技术要求高，不易控制。本发明的地沟油吸附剂可以克服以上各种不足。该吸附剂在搅拌的过程中可以分散成很多微小的液滴，增大了溶液的接触面积，提高了传质效果；地沟油与水溶液良好的分界性，使其吸附后与水相方便的分离，省去骨架材料。在吸附饱和后可以在酸性溶液中得到解吸再生，重复利用，降低了成本。另外，该吸附剂不挥发，无毒性，不影响操作人员的健康。作为危害食品安全的地沟油，用于吸附剂的制备，即有成本优势，又能达到以废制废的效果，有一定的社会效益。

发明内容

本发明用地沟油毛油或地沟油精加工后成品油为主要原料，根据待处理溶液离子种类，添加对应改性剂，在一定温度压力下加工制成金属离子吸附剂。然后通过油水分散接触实现吸附过程。负载离子的吸附剂，再用解吸液进行再生，实现吸附剂的循环利用，同时被解吸的金属离子得到浓缩，进一步回收利用。

本发明工艺依次为以下步骤：

（1）根据待处理溶液离子种类，向地沟油毛油或地沟油精加工后成品油中添加以硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氯化钠、溴化钠、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、DMF、有机胺、有机盐、硫代硫酸钠、氨水、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钠、环烷酸、脂肪酸、丙酮、亚硫酸钠中的一种或几种配制的改性剂，并在50~200kPa压力，40~150℃温度条件下，加热搅拌0.1~5小时，超声处理0.1~5小时，制得地沟油金属离子吸附剂。

（2）将含金属离子的溶液pH值调至2~9之间，温度保持在10~80℃，通过搅拌或其它方式使油水两相混合传质，持续0.1~1小时，然后静置分层。水相为处理后贫液，油相富含金属离子。

（3）分出油层，置于5%~60%的硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或几种配制的解吸液中，温度保持在10~80℃，油水相比为1比5至5比1，通过搅拌或其它方式使油水两相混合传质，持续0.1~1小时，然后静置分层。水相为解吸后较浓金属离子溶液，通过电积或其它方式进一步回收。油相返回第（2）步循环使用。

  本发明的特点在于，该吸附剂在搅拌的过程中可以分散成很多微小的液滴，增大了溶液的接触面积，提高了传质效果；地沟油与水溶液良好的分界性，使其吸附后与水相方便的分离，省去骨架材料。在吸附饱和后可以在酸性溶液中得到解吸再生，重复利用，降低了成本。另外，该吸附剂不挥发，无毒性，不影响操作人员的健康。作为危害食品安全的地沟油，用于吸附剂的制备，即有成本优势，又能达到以废制废的效果，有一定的社会效益。

 

具体实施方式

实例1：

吸附剂的制备：将氢氧化钠、正丁醇、硫代硫酸钠按物质的量比为1：5：1配制成复合改性剂，按与地沟油质量比为1：100的配比加入地沟油中，在70℃水浴锅中，加热搅拌0.5小时，然后超声处理0.5小时。

吸附过程：将含200ppm Al³⁺的溶液pH值调至2.5，温度保持在25℃，搅拌0.2小时，然后静置分层。水相为处理后贫液，Al³⁺浓度小于2ppm, 而油相富含Al³⁺离子。

解吸过程：分出油层，置于15%的硫酸溶液中，温度保持在25℃，油水相比为5：1，搅拌0.5小时，然后静置分层。水相为解吸后较浓金属离子溶液，通过电积或其它方式进一步回收。油相返回第（2）步循环使用。

实例2：

吸附剂的制备：将氨水、乙醇和亚硫酸钠按物质的量比为1：2：1配制成复合改性剂，按与地沟油质量比为1：150的配比加入地沟油中，在70℃水浴锅中，加热搅拌0.5小时，然后超声处理0.5小时。