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)保科技有限公司是專業(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)構和形態(tài),測試了多孔炭陶瓷對碘、亞甲基藍、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、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、強度和吸附能力具有較為明顯的影響:當黏結(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)達的多孔炭陶瓷。該成型炭陶瓷具有發(fā)達的中孔結(jié)構，對腐殖酸的平衡吸附量可達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)達的孔隙結(jié)構和強大的吸附能力，是分離精制和回收氣相和液相復雜物質(zhì)不可缺少的吸附劑，廣泛應用于環(huán)境保護、醫(yī)藥、食品、化工、電子等領域。在活性炭應用過程中，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)廢棄顆粒活性炭再利用,粉狀活性炭在使用后則主要通過填埋或焚燒方式進行處理，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)達孔隙結(jié)構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)高溫燒結(jié)制得。炭陶瓷具有耐高溫、耐酸堿等優(yōu)點,在吸附、分離、催化等領域具有應用前景。

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193.3 mg/g、強度達98%的多孔炭陶瓷。所制備炭陶瓷的中孔發(fā)達,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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