【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水污染治理技術和生物質碳化，具體涉及一種可吸附錳的改性秸稈生物炭、其制備方法及應用。
技術介紹
1、近年來，錳礦資源的開采產生了大量的尾礦、廢渣和廢泥，它們的不合理排放導致當地水土環境遭受了嚴重的污染。如果人體長期攝入高于正常水平的含錳飲用水會產生一系列的健康問題，如神經功能受損和精神障礙等。因此，對含錳廢水的治理具有重要的現實意義。
2、生物炭是一種含碳量極高的吸附劑，它具有孔隙結構發達、比表面積大、表面富含官能團等特點。制備生物炭的原料來源廣泛，其中，將農業廢棄物制備成生物炭是最常見的。我國是農業大國，每年全國油菜產量約1400萬噸，收成后的油菜秸稈直接丟棄或就地焚燒不僅對當地產生不良環境效益，而且會造成資源浪費。因此，將油菜秸稈制備成生物炭不僅可以緩解土地和環境壓力，還能在一定程度上治理重金屬廢水。
3、生物炭的吸附性能受限于不同的生物質原料，原始生物炭對重金屬吸附能力較弱并且去除效率較低，解決這個問題的關鍵就是對生物質原料進行改性，從而制備吸附性能更佳的改性生物炭。常用的改性試劑可分為酸、堿、鹽和有機試劑，上述改性劑如強酸、強堿可能會對人體健康造成危害，且還存在成本較高等問題。鑒于此，本專利技術提供一種可吸附錳的改性秸稈生物炭、其制備方法及應用。
技術實現思路
1、為了克服現有技術制備方法復雜、對錳污染廢水去除效率低的缺點，本專利技術要解決的技術問題是：提供一種制備方法簡單，經濟可行且吸附效率高的用于去除污水中錳的碳酸鉀可吸附錳的改性秸
2、本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：
3、第一方面，一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，包括如下步驟：
4、(1)油菜秸稈預處理：將油菜秸稈進行干燥、粉碎，得到油菜秸稈粉末；
5、(2)可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備：將所述油菜秸稈粉末與k2co3溶液進行活化，得到活化的油菜秸稈粉末；將所述活化的油菜秸稈粉末在限氧的條件下進行炭化，得到可吸附錳的改性秸稈生物炭。
6、在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進。
7、進一步，步驟(1)中干燥具體為：將油菜秸稈在30℃-100℃下，干燥至恒重；
8、步驟(1)中粉碎具體為：將油菜秸稈進行粉碎，后過篩，直到符合標準。
9、進一步，所述油菜秸稈粉末的粒徑小于60目。
10、進一步，步驟(2)包括如下具體的步驟：
11、(2-1)將所述油菜秸稈粉末與k2co3溶液進行混合，在常溫(例如30℃左右)狀態下振蕩反應，后靜置，再洗滌至中性后烘干至恒重，得到活化的油菜秸稈粉末；
12、(2-2)將所述活化的油菜秸稈粉末密封于陶瓷坩堝中進行炭化，得到可吸附錳的改性秸稈生物炭。
13、進一步，步驟(2-1)中k2co3溶液中k2co3的濃度為2mol/l；所述油菜秸稈粉末與所述k2co3溶液的固液比0.5-2g：10-20ml。
14、進一步，步驟(2-1)中振蕩反應的參數為：振蕩速度為50-200rpm，時間為0.5h-2h；
15、步驟(2-1)中靜置的參數為：常溫下靜置5h-60h；
16、步驟(2-1)中烘干的參數為：溫度為30℃-100℃，烘干至恒重。
17、進一步，步驟(2-2)中炭化的參數為：炭化溫度為400℃-700℃，炭化時間為1h-4h。
18、第二方面，一種可吸附錳的改性秸稈生物炭，所述可吸附錳的改性秸稈生物炭由所述的制備方法制得。
19、進一步，所述可吸附錳的改性秸稈生物炭的比表面積為2.22m2/g，平均孔徑為42.81nm；總孔容為0.024ml/g。
20、第三方面，一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的應用，將所述的可吸附錳的改性秸稈生物炭用于水中錳的去除。
21、本專利技術的有益效果是：
22、(1)本專利技術以常見農業廢棄物油菜秸稈為原料，經碳酸鉀溶液活化后制備可吸附錳的改性秸稈生物炭，不僅可以合理化、資源化利用廢棄秸稈，緩解環境壓力，又解決了水體錳污染的問題，達到了“以廢治廢”的目的。
23、(2)本專利技術制備可吸附錳的改性秸稈生物炭的孔容為未改性的原始生物炭的1.26倍，平均孔徑為未改性的原始生物炭的1.94倍，孔容孔徑的擴大有利于重金屬的去除。
24、(3)本專利技術制備的碳酸鉀可吸附錳的改性秸稈生物炭對mn有很好的去除效果，在相同反應條件下優于其他去除錳的吸附劑。
25、(4)本專利技術制備的碳酸鉀可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法簡單、環保，可應用于實際工業生產。
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1.一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(1)中干燥具體為：將油菜秸稈在30℃-100℃下，干燥至恒重；
3.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，所述油菜秸稈粉末的粒徑小于60目。
4.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(2)包括如下具體的步驟：
5.根據權利要求4所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(2-1)中K2CO3溶液中K2CO3的濃度為2mol/L；所述油菜秸稈粉末與所述K2CO3溶液的固液比0.5-2g：10-20ml。
6.根據權利要求4所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(2-1)中振蕩反應的參數為：振蕩速度為50-200rpm，時間為0.5h-2h；
7.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(2-2)中炭化的參數為：炭化溫度為
8.一種可吸附錳的改性秸稈生物炭，其特征在于，所述可吸附錳的改性秸稈生物炭由權利要求1至7任一項所述的制備方法制得。
9.根據權利要求8所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭，其特征在于，所述可吸附錳的改性秸稈生物炭的比表面積為2.22m2/g，平均孔徑為42.81nm；總孔容為0.024mL/g。
10.一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的應用，其特征在于，將權利要求8至9任一項所述的可吸附錳的改性秸稈生物炭用于水中錳的去除。
...【技術特征摘要】
1.一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(1)中干燥具體為：將油菜秸稈在30℃-100℃下，干燥至恒重；
3.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，所述油菜秸稈粉末的粒徑小于60目。
4.根據權利要求1所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(2)包括如下具體的步驟：
5.根據權利要求4所述一種可吸附錳的改性秸稈生物炭的制備方法，其特征在于，步驟(2-1)中k2co3溶液中k2co3的濃度為2mol/l；所述油菜秸稈粉末與所述k2co3溶液的固液比0.5-2g：10-20ml。
6.根據權利要求4所述一種可吸附錳的改性秸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧華，張舒云，廖建雄，趙棟，李安玉，
申請(專利權)人：廣西師范大學，
類型：發明
國別省市：
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