CN104129785B

CN104129785B - 酸化后的活性炭

Info

Publication number: CN104129785B
Application number: CN201410358746.XA
Authority: CN
Inventors: 孙华; 管永祥; 金白云; 王子臣; 朱玫; 许庆华; 许盛英; 蒋文兰
Original assignee: 许盛英
Current assignee: Jiangsu Shiao Nonmetallic Application Technology Co., Ltd.
Priority date: 2014-07-27
Filing date: 2014-07-27
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2034-07-27
Also published as: CN104129785A

Abstract

本发明公开了一种酸化后的活性炭，其技术方案的要点是，酸化后的活性炭配料由活性炭、凹凸棒石粘土、氧化镁、硫酸、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠组成。将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉，磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭。酸化后的活性炭的生产方法可以避免硫酸与速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠发生化学反应；酸化后的活性炭不但能保留活性炭原有的性能，还增加了凹凸棒石粘土特有的胶体性质和吸附能力，酸化后的活性炭具有较好的吸附性、触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点，扩大了活性炭的应用范围。酸化后的活性炭适用于生产环保材料、吸附剂、催化剂和催化剂载体。

Description

酸化后的活性炭

技术领域

本发明涉及酸化处理，具体涉及一种酸化后的活性炭。

背景技术

活性炭由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。

按制造方法可分为气体活化法炭、即物理活化法炭；化学活化法炭，即化学药品活化法炭；化学—物理法活性炭；按外观形状可分为粉状活性炭、不定型颗粒活性炭、定型颗粒活性炭、球形炭、纤维状炭、织物状炭等；按用途可分为气相吸附炭、液相吸附炭、糖用炭、工业炭、催化剂和催化剂载体炭等。

粒状活性炭的吸附性能和机械强度，是互相矛盾的。在一定范围内，随着活化程度的提高，即炭粒烧失率的加大，活性随着内部孔隙的发展而不断增大，但强度却逐渐降低。

使用物理法生产活性炭时，没有经过特别处理情况下都是碱性的，pH值在7～11之间，直接影响到活性炭的质量和实际应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种酸化后的活性炭。

酸化后的活性炭配料由活性炭、凹凸棒石粘土、氧化镁、硫酸、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠组成。

酸化后的活性炭的生产方法：将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉，磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭。

活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。活性炭有着广泛的用途，为了提高活性炭的应用质量，需要对采用物理法生产的活性炭进行酸化处理，本发明选用粉碎后的活性炭，活性炭的颗粒细度≤0.5毫米。

凹凸棒石粘土具有独特的层链状结构特征，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石粘土具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附能力，并具有一定的可塑性及粘结力，本发明选用粉碎后的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土的颗粒细度≤5毫米。

氧化镁具有碱性氧化物的通性，属于胶凝材料，能提高凹凸棒石粘土的胶体性能。

硫酸选用浓度为98%的浓硫酸。

速溶硅酸钠为白色粉状物料，能快速溶解于水，具有粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，耐碱性和耐水性差的特点。

聚乙烯醇系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉末状三种；无毒无味、颗粒状可在80--90℃水中溶解，粉末状的在其他粉料的预分散后可在常温下溶解。具有较好的粘稠度、聚合性、粘结性及保水性。

羟丙基甲基纤维素具有增稠能力、排盐性、pH稳定性、保水性、尺寸稳定性、优良的成膜性以及广泛的耐酶性、分散性和粘结性等特点。

碳酸钠具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性，在本发明中用于调整酸化后的活性炭pH值。

本发明通过下述技术方案予以实现：

1、酸化后的活性炭配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的活性炭半成品90～98％、速溶硅酸钠0.1～5％、聚乙烯醇0.1～5％、羟丙基甲基纤维素0.01～3％和碳酸钠0～3％。

2、酸化后的活性炭的生产方法：将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉，颗粒细度≤0.074毫米，磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭成品。

3、酸化后的活性炭半成品的生产方法：⑴先将活性炭混合物输入已经运转的搅拌机中搅拌，再将稀硫酸缓慢加入活性炭混合物中进行酸化处理；⑵将酸化处理后的活性炭混合物，通过对辊机挤压为活性炭片状物，活性炭片状物的厚度≤3毫米；⑶将活性炭片状物输送到回转式烘干炉内烘干活化，烘干时间为1～5小时，烘干温度控制在100～150℃，烘干后的活性炭片状物含水量≤8％，烘干后的活性炭片状物为酸化后的活性炭半成品，含水量百分比为重量百分比。

4、活性炭片状物的配料按重量百分比由下列组分组成：活性炭混合物75～95％和稀硫酸5～25％。

5、活性炭混合物的配料按重量百分比由下列组分组成：活性炭68～92％、凹凸棒石粘土7～30％和氧化镁0.1～3％。

6、稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成：浓度为98%的浓硫酸1～25％和水75～99％，浓度为98%的浓硫酸百分比为重量百分比。

酸化后的活性炭的生产方法采取先酸化再进行复合配料，可以避免硫酸与速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠发生化学反应，充分发挥配料中原材料的各自特性，并得到互补，确保酸化后的活性炭内在质量。

根据产品质量的需要，采用碳酸钠调整酸化后的活性炭pH值，方法简单易行。

活性炭经过酸化处理后，pH值控制在5.0～7.0，可以提高活性炭的利用率，用于生产任意形状的不定型颗粒活性炭和定型颗粒活性炭，活性炭的活性随着内部孔隙的发展而不断增大，强度也逐渐增加。

酸化后的活性炭不但能保留活性炭原有的性能，还增加了凹凸棒石粘土特有的胶体性质和吸附能力，酸化后的活性炭具有较好的吸附性、触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点，扩大了活性炭的应用范围。

酸化后的活性炭适用于生产环保材料、吸附剂、催化剂和催化剂载体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

1、酸化后的活性炭配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的活性炭半成品95.5％、速溶硅酸钠2.5％、聚乙烯醇1.0％、羟丙基甲基纤维素1.0％和碳酸钠0％。

3、酸化后的活性炭半成品的生产方法：⑴先将活性炭混合物输入已经运转的搅拌机中搅拌，再将稀硫酸缓慢加入活性炭混合物中进行酸化处理；⑵将酸化处理后的活性炭混合物，通过对辊机挤压为活性炭片状物，活性炭片状物的厚度≤3毫米；⑶将活性炭片状物输送到回转式烘干炉内烘干活化，烘干时间为3小时，烘干温度控制在120～140℃，烘干后的活性炭片状物含水量≤8％，烘干后的活性炭片状物为酸化后的活性炭半成品。

4、活性炭片状物的配料按重量百分比由下列组分组成：活性炭混合物82％和稀硫酸18％。

5、活性炭混合物的配料按重量百分比由下列组分组成：活性炭82％、凹凸棒石粘土16％和氧化镁2％。

6、稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成：浓度为98%的浓硫酸8％和水92％。

Claims

1.一种酸化后的活性炭，其特征在于，酸化后的活性炭配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的活性炭半成品90～98％、速溶硅酸钠0.1～5％、聚乙烯醇0.1～5％、羟丙基甲基纤维素0.01～3％和碳酸钠0～3％；

酸化后的活性炭半成品的生产方法：⑴先将活性炭混合物输入已经运转的搅拌机中搅拌，再将稀硫酸缓慢加入活性炭混合物中进行酸化处理；⑵将酸化处理后的活性炭混合物，通过对辊机挤压为活性炭片状物，活性炭片状物的厚度≤3毫米；⑶将活性炭片状物输送到回转式烘干炉内烘干活化，烘干时间为1～5小时，烘干温度控制在100～150℃，烘干后的活性炭片状物含水量≤8％，烘干后的活性炭片状物为酸化后的活性炭半成品；

活性炭混合物的配料按重量百分比由下列组分组成：活性炭68～92％、凹凸棒石粘土7～30％和氧化镁0.1～3％。

2.根据权利要求1所述酸化后的活性炭的生产方法，其特征在于，将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉，颗粒细度≤0.074毫米，磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭成品。

3.根据权利要求1所述的酸化后的活性炭，其特征在于，活性炭片状物的配料按重量百分比由下列组分组成：活性炭混合物75～95％和稀硫酸5～25％。

4.根据权利要求1所述的酸化后的活性炭，其特征在于，稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成：浓度为98%的浓硫酸1～25％和水75～99％。

5.根据权利要求1所述的酸化后的活性炭，其特征在于，活性炭的颗粒细度≤0.5毫米，凹凸棒石粘土的颗粒细度≤5毫米。