含铬革屑危废终结者-脱铬剂助力环保资源再利用

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我国皮革企业每年产生高达200万吨含铬皮革废弃物。早在2016年,原环保部就将含铬类废弃物列入危废名单,大量含铬皮屑堆积不仅严重威胁着我国的生态环境,同时高额的处理费用加重了皮革企业的负担,制约着制革行业的发展。如何实现深度脱铬达到环保的要求,同时将其含量高达80%的胶原蛋白资源实现再利用是目前含铬皮屑的研究热点,受到了学术界和企业界的广泛关注。 针对上述课题,国内外的研究主要从酸法、碱法、酶法,以及多种方法的组合使用,虽然部分方法脱铬能达到90%以上,提取了胶原蛋白,但没有达到国家标准,资源的附加值不高,应用受限,环保问题没有从根本上解决,企业的负担没有减轻,研发一款新型脱铬剂深度脱铬迫在眉睫。 本团队依托国家制革研究推广中心,通过深入研究发现,由于胶原蛋白水解液中存在一是少数铬与胶原中的羧基强配位不易脱离;二是少数氢氧化铬胶体不易沉淀,三是羟基合铬(Ⅲ)配离子溶于水中,导致脱铬不彻底,为此本团队研发了一款新型脱铬剂融入三大核心技术,一是利用柠檬酸根的强配位以及丙二酸根的强渗透性,二者相互的协同作用将将与羧基配位的铬离子置换出来,同时将这两种物质接枝在纳米二氧化硅小球使之能沉降;此化合物为成分A,二是利用EDTA螯合作用及高岭石的富电荷效应制备成分B,通过螯合效应及静电引力将带电含铬物质去除;三是成分C基于氢键及范德华力将A、B交联在一起,一方面二者的协同作用实现深度脱铬,同时由于将二者的包覆实现其固液快速分离。 产品经第三方检测脱铬率达99.9%,得到的工业蛋白铬含量低于10ppm,已实现中试和试生产,目前已经与福建全杰生物科技有限公司、河北辛集市理联化工有限公司等四家企事业单位达成应用合作。团队已授权、申请发明专利8项,且参赛学生均为第一发明人,发表高水平论文4篇。本技术填补国内空白,实现环保资源再利用双赢。