申請(qǐng)日2015.07.27

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號(hào)B09B3/00; C01B31/12

　　摘要

　　本發(fā)明提出了夏威夷果殼活性炭的制備方法，包括以下步驟：將夏威夷果殼洗凈，60℃恒溫烘干后與質(zhì)量百分比濃度為50%的H3PO4溶液按質(zhì)量比為2:1浸泡12h，在活化溫度為700℃的條件下灼燒120min，然后用加熱微沸的純水將其反復(fù)洗滌，最后一次洗過活性炭的純水為中性，烘干，研磨后過100目篩，儲(chǔ)放于試劑瓶里待用。本發(fā)明還提出了含鈾廢水的處理方法，包括以下步驟：將質(zhì)量濃度為5-15mg/L的含鈾廢水的pH調(diào)節(jié)為5～6，加入權(quán)利要求1或2所述的制備方法制得的夏威夷果殼活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室溫條件下，攪拌強(qiáng)度150r/min持續(xù)攪拌30-180min。本發(fā)明夏威夷果殼活性炭的制備方法簡單，成本低廉。本發(fā)明制得的夏威夷果殼活性炭能夠處理中、低濃度的含鈾廢水(5-15mg/L)，可以達(dá)到鈾去除率90%-98.5%。

　　權(quán)利要求書

　　1.夏威夷果殼活性炭的制備方法，其特征在于包括以下步驟：將夏威夷果 殼洗凈，40～70℃恒溫烘干后與質(zhì)量百分比濃度為50%～70%的H3PO4溶液按質(zhì)量 比為3:2～2:1浸泡9～13h，在活化溫度為600～800℃的條件下放入馬弗爐中灼燒 100～140min，然后用加熱微沸的純水將其反復(fù)洗滌，最后一次洗過活性炭的純 水為中性，置于烘箱里烘干，研磨后過80～110目篩。

　　2.如權(quán)利要求1所述的夏威夷果殼活性炭的制備方法，其特征在于包括以 下步驟：將夏威夷果殼洗凈，60℃恒溫烘干后與質(zhì)量百分比濃度為50%的H3PO4溶液按質(zhì)量比為2:1浸泡12h，在活化溫度為700℃的條件下放入馬弗爐中灼燒 120min，然后用加熱微沸的純水將其反復(fù)洗滌，最后一次洗過活性炭的純水為 中性，置于烘箱里烘干，研磨后過100目篩，儲(chǔ)放于試劑瓶里待用。

　　3.含鈾廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟：將質(zhì)量濃度為5-15 mg/L的含鈾廢水的pH調(diào)節(jié)為5～6，加入權(quán)利要求1或2所述的制備方法制得 的夏威夷果殼活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室溫條件下，攪拌強(qiáng)度 130～170r/min持續(xù)攪拌30-180min，鈾去除率可達(dá)90-98.5%。

　　4.如權(quán)利要求3所述的含鈾廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟： 將質(zhì)量濃度為5-15mg/L的含鈾廢水的pH調(diào)節(jié)為5～6，加入權(quán)利要求1或2所 述的制備方法制得的夏威夷果殼活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室溫條件下， 攪拌強(qiáng)度150r/min持續(xù)攪拌30-180min，鈾去除率可達(dá)90-98.5%。

　　說明書

　　夏威夷果殼活性炭的制備方法及其對(duì)含鈾廢水的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種活性炭的制備方法，特別是指夏威夷果殼活性炭的制備方 法，本發(fā)明還涉及放射性廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種含鈾廢水的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　鈾兼具雙重毒害(化學(xué)毒性和放射性)，且易在生物體中大量蓄積、不易 通過新陳代謝排出。含鈾廢水的處理方法主要有蒸發(fā)濃縮法、吸附法、離子交 換法、化學(xué)沉淀法和膜分離法等。當(dāng)前，國內(nèi)外開始關(guān)注使用生物材料吸附法 處理含鈾廢水的研究，例如，采用細(xì)菌、真菌、植物等對(duì)含鈾廢水的吸附實(shí)驗(yàn)。 其中，生物基活性炭由于生物吸附材料來源廣泛、成本低、吸附速率快、處理 效率高、pH值和溫度的適應(yīng)范圍較廣，從而具有很大的發(fā)展空間�？傮w上，我 國對(duì)含鈾(VI)廢水的處理實(shí)驗(yàn)研究還比較缺乏，尤其是生物基活性炭處理含 鈾(VI)廢水的工藝更是鮮見報(bào)道。主要有以下兩篇：姚俊等研究者“Removal of uranium from aqueous solution by using activated palm kernel shell carbon:adsorption equilibrium and kinetics(譯為：棕櫚殼活性炭去除溶 液中的鈾：吸附平衡及動(dòng)力學(xué))”，《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》，2014年301期，報(bào)道說采用棕櫚殼活性炭處理模擬含鈾廢水(50 mg/L)，活性炭加入量為1g/L，吸附時(shí)間120min，對(duì)鈾的去除率達(dá)到94.3%。 李小燕等(“花生殼活性炭吸附溶液中的鈾”，《化工環(huán)�！罚�2013年第33卷) 報(bào)道，將花生殼活性炭加入量控制在0.5g/L、溶液pH為5.5、吸附時(shí)間為150 min的較佳條件下，對(duì)質(zhì)量濃度為30mg/L的模擬含鈾(VI)廢水的吸附量為 56.37mg/g，鈾去除率為93.94%。當(dāng)前報(bào)道的兩種活性炭處理含鈾廢水，具有 處理成本低、鈾去除率高，且鈾便于回收利用的優(yōu)點(diǎn)。但仍存在需要提升與改 善的空間：1.最佳條件下處理的目標(biāo)鈾濃度較高(30-50mg/L)，尚無中、低鈾 濃度(5-15mg/L)的高效活性炭處理方法。2.活性炭處理含鈾廢水的效率還有 待進(jìn)一步提升。關(guān)于以夏威夷果殼制備活性炭來處理含鈾廢水國內(nèi)外均未見報(bào) 道。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提出一種夏威夷果殼活性炭的制備方法，制備方法簡單，且易于操 作控制，成本低廉。

　　本發(fā)明還提出一種夏威夷果殼活性炭對(duì)含鈾廢水的處理方法，解決了現(xiàn)有 技術(shù)中尚無中、低鈾濃度(5-15mg/L)的高效活性炭處理方法，現(xiàn)有技術(shù)中活 性炭處理含鈾廢水的效率低等問題。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：夏威夷果殼活性炭的制備方法，包括以 下步驟：將夏威夷果殼洗凈，40～70℃恒溫烘干后與質(zhì)量百分比濃度為50%～70% 的H3PO4溶液按質(zhì)量比為3:2～2:1浸泡9～13h，在活化溫度為600～800℃的條件下 放入馬弗爐中灼燒100～140min，然后用加熱微沸的純水將其反復(fù)洗滌，最后一 次洗過活性炭的純水為中性，置于烘箱里烘干，研磨后過80～110目篩。

　　優(yōu)選的，所述的夏威夷果殼活性炭的制備方法，包括以下步驟：將夏威夷 果殼洗凈，60℃恒溫烘干后與質(zhì)量百分比濃度為50%的H3PO4溶液按質(zhì)量比為 2:1浸泡12h，在活化溫度為700℃的條件下放入馬弗爐中灼燒120min，然后用 加熱微沸的純水將其反復(fù)洗滌，最后一次洗過活性炭的純水為中性，置于烘箱 里烘干，研磨后過100目篩，儲(chǔ)放于試劑瓶里待用。

　　含鈾廢水的處理方法，包括以下步驟：將質(zhì)量濃度為5-15mg/L的含鈾廢水 的pH調(diào)節(jié)為5～6，加入權(quán)利要求1或2所述的制備方法制得的夏威夷果殼活性 炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室溫條件下，攪拌強(qiáng)度130～170r/min持續(xù)攪拌 30-180min，鈾去除率可達(dá)90-98.5%。

　　優(yōu)選的，所述的含鈾廢水的處理方法，包括以下步驟：將質(zhì)量濃度為5-15 mg/L的含鈾廢水的pH調(diào)節(jié)為5～6，加入權(quán)利要求1或2所述的制備方法制得 的夏威夷果殼活性炭0.8-1.2g/L，在25±5℃的室溫條件下，攪拌強(qiáng)度150r/min 持續(xù)攪拌30-180min，鈾去除率可達(dá)90-98.5%。

　　本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明涉及的夏威夷果殼制作生物基活性炭的制備 工藝過程比起傳統(tǒng)方法要簡單，且易于操作控制，成本低廉。本發(fā)明制得的夏 威夷果殼活性炭能夠處理中、低濃度的含鈾廢水(5-15mg/L)，可以達(dá)到鈾去除 率90%-98.5%，能滿足現(xiàn)有鈾礦冶企業(yè)產(chǎn)生的含鈾廢水濃度要求。本發(fā)明夏威 夷果殼活性炭的制備方法獲得的生物基活性炭比表面積大、孔隙率高、穩(wěn)定性 好，易于保存，是處理中、低濃度含鈾廢水的良好功能材料，為含鈾廢水的深 度處理打下了良好的基礎(chǔ)。