廢棄粉狀活性炭可再次利用-制備多孔炭陶瓷

廢棄粉狀活性炭可再次利用 用來制備多孔炭陶瓷，河南東順環(huán)�？萍加邢薰臼菍I(yè)生產(chǎn)粉狀活性炭的工廠，使用粉狀活性炭的客戶企業(yè)也很多，他們有很多使用過的廢棄粉狀活性炭。

一、現(xiàn)在很多企業(yè)在使用過粉狀活性炭后，都是直接焚燒處理，為了達(dá)到廢棄粉狀活性炭的再生與資源化利用的目的,可以以廢棄粉狀活性炭為原料,以凹凸棒土為黏結(jié)劑，通過混合捏合、擠壓成型、干燥燒結(jié)制備了多孔炭陶瓷。采用氮氣吸附掃描電子顯微鏡、X射線衍射表征了多孔炭陶瓷的孔隙結(jié)構(gòu)和形態(tài),測試了多孔炭陶瓷對碘、亞甲基藍(lán)、苯酚和腐殖酸的吸附能力。考察了黏結(jié)劑用量、燒結(jié)溫度和時間對炭陶瓷孔隙結(jié)構(gòu)、吸附性能和強度的影響，分析了多孔炭陶瓷吸附水體中腐殖酸的性能。結(jié)果表明，黏結(jié)劑用量煅燒溫度和時間均對炭陶瓷的孔隙結(jié)構(gòu)、強度和吸附能力具有較為明顯的影響:當(dāng)黏結(jié)劑與原料炭的質(zhì)量比為1:4, 燒結(jié)溫度和時間分別為800C和0.5 h時，可以制備出強度達(dá)98%、比表面積和比孔容積分別為607 m2/g和0.720 cm'/g的中孔發(fā)達(dá)的多孔炭陶瓷。該成型炭陶瓷具有發(fā)達(dá)的中孔結(jié)構(gòu)，對腐殖酸的平衡吸附量可達(dá)193.3 mg/g,顯著高于商用的成型活性炭。溶液的pH和吸附溫度影響炭陶瓷對腐殖酸的吸附量,在溶液pH為3吸附溫度為45C時，炭陶瓷表現(xiàn)出較好的腐殖酸吸附能力。

活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和強大的吸附能力，是分離精制和回收氣相和液相復(fù)雜物質(zhì)不可缺少的吸附劑，廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥、食品、化工、電子等領(lǐng)域。在活性炭應(yīng)用過程中，所產(chǎn)生的大量廢棄活性炭易造成二次污染,廢棄活性炭處理受到廣泛關(guān)注。在廢棄活性炭的處理方法中,大部分顆粒活性炭可以采用再生方法實現(xiàn)廢棄顆�；钚蕴吭倮�,粉狀活性炭在使用后則主要通過填埋或焚燒方式進(jìn)行處理，不僅造成資源浪費，而且也易帶來環(huán)境問題。因此，廢棄粉狀活性炭的資源化利用成為廢棄活性炭處理技術(shù)的主要研究內(nèi)容。

二、現(xiàn)發(fā)現(xiàn)可以拿廢粉狀活性炭來做炭陶瓷，炭陶瓷為含有較發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和較高機械強度的無機非金屬材料,是一種新型的多孔陶瓷材料,通過無機陶瓷和炭材料或含碳物質(zhì)經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制得。炭陶瓷具有耐高溫、耐酸堿等優(yōu)點,在吸附、分離、催化等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

三、制作炭陶瓷的方法與所需材料

1、廢棄粉狀活性炭是一種磷酸法粉狀活性炭

2、無機黏土凹凸棒土作為黏結(jié)劑

3、制作方法：廢棄粉狀活性炭經(jīng)高速萬能粉碎機粉碎并過篩,制得粒徑小于0.125mm的廢棄粉狀活性炭,烘干待用。將干燥好的凹凸棒土和廢棄粉狀活性炭以一定質(zhì)量比( (0.25~1) :1)混合，在捏合機中常溫捏合后,采用液壓設(shè)備擠壓成型制得成型體，并在105C下烘干得到炭陶瓷胚體。炭陶瓷胚體在馬弗爐中，以5C/min速率升溫至不同的燒結(jié)溫度( 700~1000C),燒結(jié)一定時間(0.5~3.0h),得到炭陶瓷。所得炭陶瓷樣品按照黏結(jié)劑與廢棄粉狀活性炭的質(zhì)量比燒結(jié)溫度燒結(jié)時間的方式命名，如0.25-800-2表示膠黏劑與廢棄粉狀活性炭的質(zhì)量比為0.25:1,燒結(jié)溫度為800C,燒結(jié)時間為2 h。

四、采用廢棄粉狀活性炭為原料,以凹凸棒土為黏結(jié)劑，通過捏和、成型和燒結(jié)可以制備出強度高、對;廢水中腐殖酸吸附能力較強的多孔炭陶瓷。將凹凸棒土與廢棄粉狀活性炭按照質(zhì)量比0.25:1混合捏合并擠壓成型,然后升溫至800C燒結(jié)0.5 h,可以制備出比表面積和比孔容積分別為607 m2/g和0.720 m/g、對腐殖酸吸附量達(dá)193.3 mg/g、強度達(dá)98%的多孔炭陶瓷。所制備炭陶瓷的中孔發(fā)達(dá),與商業(yè)活性炭相比，是一種優(yōu)質(zhì)廉價 ,能夠去除廢水中腐殖酸的新型吸附材料。該技術(shù)和工藝為廢棄粉狀活性炭的再生與資源化利用提供了新途徑。

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