CN109331777B - 一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法 - Google Patents
一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109331777B CN109331777B CN201811309592.XA CN201811309592A CN109331777B CN 109331777 B CN109331777 B CN 109331777B CN 201811309592 A CN201811309592 A CN 201811309592A CN 109331777 B CN109331777 B CN 109331777B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- carbon
- water purification
- carbonization
- purification material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 67
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims abstract description 48
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 5
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 9
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 7
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 7
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 abstract 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000015598 salt intake Nutrition 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- -1 transition metal salt Chemical class 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
Abstract
本发明公开了一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法，主要方法是：以沸石粉、膨润土粉、硅藻土粉或其他非金属矿中的一种或几种为主要粉体原料，以含碳链有机物粉体或液体为碳网形成剂，以氯化锌、氯化铁或氯化镍等过渡金属作为碳化助剂，添加少量硅溶胶作为常温结合剂，通过机械混合、造粒或造型，然后在非氧化性气氛下低温热处理制备得到具有较好强度的多孔净水材料。本发明制备的碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料具有强度好、气孔率高、比表面积大、吸附性能好及在水处理使用时不解体的特点，使用方便，可以回收再生。
Description
技术领域
本发明涉及一种净水材料制备方法，尤其涉及一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法。
背景技术
随着人口增长、工业化和城镇化进程的迅速推进，人类生活和生产活动过程中产生了大量污染物质，已造成了全球范围内的生态环境恶化，在环境污染因素中，水的污染直接影响到人类的生产与生活。污染水体的净化与修复已经成为一个全社会广泛关注、亟须解决的环境与社会问题。
吸附净化是目前水处理中应用最广泛的一种方法，主要以活性炭、离子交换树脂、非金属矿物材料作为吸附材料。活性炭是早期吸附分离过程中最常见的吸附剂。其缺点是制备工艺复杂，价格成本相对较高，在一定程度限制了其在环保领域的应用；离子交换树脂是一类具有网状结构的有机高分子聚合物。最大的优点是可以回收再生利用，其主要不足有：如会产生过量的再生废液、更换周期较长、耗盐量大、普遍适用性差等；非金属矿物材料因其独特的结构而具有良好的吸附和离子交换性能，且储量大，价格低，对环境无污染，是一类环境友好、很有发展前景的优质廉价吸附剂。
目前具有较好吸附性能的非金属矿物材料在水处理过程中主要以粉体形式使用，实际使用过程中发现这种使用方式存在一定缺陷：首先当水体中投入大量粉体吸附材料时，这些吸附材料会扩散到水域中而无法回收，最终沉积到水底，造成了该水域淤泥增加，这与目前水体污染治理中提出的清淤减淤任务相冲突；同时随着时间变化吸附了污染物的吸附剂存在减析再次释放污染物的可能性；此外，这种一次性投放不可回收方式，造成了吸附剂使用量大，存在一定程度的矿物资源浪费。在污水处理池中使用时，粉状的天然矿物材料很难实现动态吸附，易造成通道阻塞，使吸附无法顺利进行；静态吸附处理后固-液分离和再生困难，处理费用较高，甚至导致二次污染。而解决粉体非金属矿物材料吸附产品不足的方法就是在污水处理前，先把矿物材料加工成一定粒度的形状，经过一定处理，使其在水中能够保持这种形状，具有一定强度。那样就可以实现吸附剂的回收，经过处理实现再生使用。将粉体非金属矿物加工成大颗粒状或更大的异形制品，保证其在长时间水处理过程中有足够强度而不散失，同时又保持较好的吸附效率是一个技术难点和亟需解决的问题。目前对硅藻土、沸石等非金属矿物粉体造粒传统的方法主要是通过添加烧结助剂(低熔点物相)、烧失剂(煤粉、碳粉等)挤压造粒后在空气气氛下较高温度煅烧，利用烧结助剂煅烧过程产生液相去结合粉体产生强度。利用烧失剂被烧失增加孔隙率，来弥补高温烧结导致的粉体比表面积和孔隙率下降的问题。这种方法获得的产品虽然具有一定吸附性能，但由于烧结过程部分粉体颗粒被烧结导致粉体粒子比较面积和表面活性下降，相对于散状时粉体的吸附性能，这些大颗粒吸附剂整体性能有明显下降，同时较高温度烧成能耗也较高。
本发明针对目前非金属矿物净水材料存在的不足，提供了一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法。这种多孔净水材料在水体中使用时能保持较高强度不会解体，可以回收再生，同时具有吸附速率快、吸附能力强，而且生产工艺简单、成本较低、使用方便的特点。因此，该种多孔净水材料在水处理领域具有良好的应用前景。
发明内容
为解决粉体非金属矿物材料造粒过程不降低粉体表面活性与孔隙率，同时又兼备较好的颗粒强度，本发明采用碳网结合粉体非金属矿颗粒的方式来实现非金属矿物粉体颗粒造粒、造型及回收再生技术。一方面利用原位生成的微细碳纤维、碳颗粒或片层碳形成的连续密集碳网来结合包覆非金属矿物粉体粒子实现结构强度，另一方面原位生成的微细碳网本身有很高的孔隙率及比表面积而不会降低非金属矿物粉体颗粒的吸附性能，甚至能增强其吸附净水性能。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的：一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：将80～95重量份粉体非金属矿物、5～20重量份碳网形成剂和0.05～2重量份碳化助剂通过机械搅拌混合均匀作为原料，总量为100份；所述碳网形成剂选用含碳链有机物粉体或液体，所述碳化助剂选用过渡金属盐；
步骤2：在混合均匀的原料中加入适量水和/或硅溶胶溶液，通过机械方法造粒成粒径3mm～20mm的颗粒或根据制品形貌需求成型；
步骤3：将步骤2制备得到的颗粒或成型的制品烘干后，在非氧化性气氛下热处理碳化获得最终产品，碳化温度为350℃～800℃，碳化过程中碳网形成剂部分被碳化成含碳气体释放，部分形成残炭结构；释放的部分含碳气体又在碳化助剂作用下发生气相沉积与残炭结构一起构成碳网结构；碳化结束降温至室温过程需要维持非氧化性气氛，避免原位生成的碳网结构被氧化；从而得到最终的可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料。
进一步地，所述粉体非金属矿物选自沸石粉、膨润土粉、硅藻土粉中的一种，或多种按任意配比混合。
进一步地，所述碳网形成剂选自聚乙烯醇、树脂粉、淀粉、木屑中的一种，或多种按任意配比混合。
进一步地，所述碳化助剂选自氯化锌、氯化铁、氯化镍中的一种，或多种按任意配比混合。
进一步地，所述粉体非金属矿物为100～600目粒径的非金属矿物。
进一步地，所述步骤3中原位生成的碳网由碳纤维、颗粒碳或片层碳互相交叉、连接构成，粉体非金属矿物颗粒被碳网包覆、缠链或结合在碳网内部或表面上。
本发明的有益效果是：本发明巧妙的利用了原位生成的碳网来结合粉体非金属矿物颗粒，通过调整碳网形成剂含量、种类及碳化温度来控制碳网尺寸结构实现非金属矿物净水材料的结构强度，同时原位生成的微细碳网本身有很高的孔隙率及比表面积而不会降低非金属矿物粉体颗粒的吸附性能，甚至能增强其吸附净水性能。本发明方法解决了粉体非金属矿物净水材料难回收再生的问题。本发明制备可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料的方法具有成本低、操作过程简单、工艺易控制、易回收再生，能实现工业化大批量生产的特点。
附图说明
图1为实施例1制备得到的多孔净水材料颗粒断口SEM照片；
图2为实施例2样品断口中局部碳网结构SEM照片；
图3和图4为实施例3样品断口碳网结构SEM照片；
图5为制备得到的多孔净水材料颗粒及其在氨氮超标水中吸附照片。
具体实施方式
下面结合实施例及附图和附表对本发明作进一步详细说明。
实施例1
以200目粒径的沸石粉体和膨润土粉体为粉体非金属矿原料，以木屑和淀粉做碳网形成剂，以氯化锌为碳化助剂。各组分质量配比如下：沸石粉80％，膨润土粉5％，木屑11.5％，淀粉3％，氯化锌0.5％。先将原料机械混合搅拌均匀待用。在混合好的原料中加入适量水和硅溶胶，通过机械方法造粒成粒径3mm-5mm颗粒。将造粒得到的颗粒在烘箱中105℃干燥5h，然后放入氮气气氛电炉中热处理碳化，碳化目标温度500℃，升温速率2℃/min，目标温度保温2h。保温结束后继续通氮气直至冷却至室温得到可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料颗粒。对得到的颗粒进行扫描电镜观察，其断口形貌如图1所示。从图1可见断口中存在由碳纤维和片层碳构成的碳网结构，粉体非金属矿颗粒被碳网包覆，颗粒之间基本独立存在没有发生烧结。
实施例2
以200目粒径的硅藻土粉体和膨润土粉体为粉体非金属矿原料，以树脂粉和淀粉做碳网形成剂，以氯化镍为碳化助剂。各组分质量配比如下：硅藻土粉70％，膨润土粉10％，树脂粉13％，淀粉5％，氯化镍2％。先将原料机械混合搅拌均匀待用。然后将水溶液加入到前面混合好待用的粉体中混合均匀成塑性泥料，然后经过造粒成粒径10mm-20mm颗粒或制成一定形状制品。将得到的颗粒或制品在烘箱中105℃干燥5h，然后放入氮气气氛电炉中热处理碳化，碳化目标温度800℃，升温速率5℃/min，目标温度保温2h。保温结束后继续通氮气直至冷却至室温得到可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料颗粒或制品。对得到的材料进行扫描电镜观察，其断口形貌SEM照片中发现树脂粉及淀粉碳化后形成多孔状碳网结构如图2所示。
实施例3
以325目粒径的沸石粉体和膨润土为粉体非金属矿原料，以木屑做碳网形成剂，以氯化铁为碳化助剂。各组分质量配比如下：沸石粉88％，膨润土粉5％、聚乙烯醇粉4％，树脂粉2％，氯化铁1％。先将原料混合均匀，然后将水溶液加入到原料中进行造粒成粒径5mm-10mm的颗粒或一定形状的制品。然后将颗粒或制品在烘箱中105℃干燥5h，然后放入二氧化碳气氛的电炉中热处理碳化，碳化目标温度400℃，升温速率3℃/min，目标温度保温2h。保温结束后继续通二氧化碳气体直至冷却至室温得到可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料颗粒或制品。产品断口中可见原位生成的纤维状碳形成网络结构将沸石颗粒包覆粘接，如图3和图4所示。图5为制备得到的颗粒产品及其在氨氮超标水中吸附照片。
三个实施例制备得到的产品的性能指标如表1所示。
表1所制备产品强度及吸附性能指标
| 样品实施编号 | 耐压强度(MPa) | 氨氮饱和吸附量(mg/g) |
| 实施例1 | 5.1 | 7.5 |
| 实施例2 | 7.3 | 6.8 |
| 实施例3 | 4.5 | 7.8 |
从表1可以看出，本发明方法制备得到的净水材料具有较高强度不会解体，且吸附能力强，在水处理领域具有良好的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：将80～95重量份粉体非金属矿物、5～20重量份碳网形成剂和0.05～2重量份碳化助剂通过机械搅拌混合均匀作为原料，总量为100份；所述碳网形成剂选自聚乙烯醇、树脂粉、淀粉、木屑中的一种，或多种按任意配比混合，所述碳化助剂选自氯化锌、氯化铁、氯化镍中的一种，或多种按任意配比混合；所述粉体非金属矿物为100～600目粒径的非金属矿物；所述粉体非金属矿物选自沸石粉、膨润土粉、硅藻土粉中的一种，或多种按任意配比混合；
步骤2：在混合均匀的原料中加入适量水和/或硅溶胶溶液，通过机械方法造粒成粒径3mm～20mm的颗粒；
步骤3：将得到的颗粒制品烘干后，在非氧化性气氛下热处理碳化获得最终产品，碳化温度为350℃～500℃，碳化过程中形成碳网结构，碳化结束降温至室温过程需要维持非氧化性气氛，避免原位生成的碳网结构被氧化；原位生成的碳网由碳纤维、颗粒碳或片层碳互相交叉、连接构成，粉体非金属矿物颗粒被碳网包覆、缠链或结合在碳网内部或表面上。
2.一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料，由权利要求1任一制备方法制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811309592.XA CN109331777B (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811309592.XA CN109331777B (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109331777A CN109331777A (zh) | 2019-02-15 |
| CN109331777B true CN109331777B (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=65313846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811309592.XA Active CN109331777B (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109331777B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101230502A (zh) * | 2007-12-13 | 2008-07-30 | 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 | 一种麻活性炭纤维的制备方法 |
| CN104289179A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 合肥工业大学 | 一步炭化活化制备凹凸棒石/碳复合材料吸附剂的方法 |
| CN104312601A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-28 | 上海理工大学 | 一种高强度生物质炭质燃料的制备方法 |
| CN106477576A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-03-08 | 佛山慧创正元新材料科技有限公司 | 一种用于染料废水脱色的植物基污泥活性炭及其制备方法 |
| CN106512970A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-22 | 湖南大学 | 一步式碳化活化制备蒙脱石/生物炭复合材料的方法及其用途 |
| CN106732375A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-31 | 湖南大学 | 一种粘土矿物质改性生物炭的制备方法及其应用 |
| WO2017148782A1 (en) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | Antecy | Shaped attrition resistant particles for co2 capturing and conversion |
| CN107233876A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-10 | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种基于废弃生物质制备磁性纳米生物质炭的方法及其应用 |
| CN107282030A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-10-24 | 华南理工大学 | 一种三维木质素多孔碳/氧化锌复合材料及其制备和在光催化领域中的应用 |
| CN107866207A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-03 | 常州布奇纺织有限公司 | 一种耐久型甲醛吸附剂的制备方法 |
-
2018
- 2018-11-05 CN CN201811309592.XA patent/CN109331777B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101230502A (zh) * | 2007-12-13 | 2008-07-30 | 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 | 一种麻活性炭纤维的制备方法 |
| CN104289179A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 合肥工业大学 | 一步炭化活化制备凹凸棒石/碳复合材料吸附剂的方法 |
| CN104312601A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-28 | 上海理工大学 | 一种高强度生物质炭质燃料的制备方法 |
| WO2017148782A1 (en) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | Antecy | Shaped attrition resistant particles for co2 capturing and conversion |
| CN106477576A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-03-08 | 佛山慧创正元新材料科技有限公司 | 一种用于染料废水脱色的植物基污泥活性炭及其制备方法 |
| CN106512970A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-22 | 湖南大学 | 一步式碳化活化制备蒙脱石/生物炭复合材料的方法及其用途 |
| CN106732375A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-31 | 湖南大学 | 一种粘土矿物质改性生物炭的制备方法及其应用 |
| CN107282030A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-10-24 | 华南理工大学 | 一种三维木质素多孔碳/氧化锌复合材料及其制备和在光催化领域中的应用 |
| CN107233876A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-10 | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种基于废弃生物质制备磁性纳米生物质炭的方法及其应用 |
| CN107866207A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-03 | 常州布奇纺织有限公司 | 一种耐久型甲醛吸附剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "Facile and green fabrication of magnetically recyclable carboxyl-functionalized attapulgite/carbon nanocomposites derived from spent bleaching earth for wastewater treatment";Tang Jie等;《Chemical Engineering Journal》;20170815;第322卷;第102-114页 * |
| "ZnCl2 activated electrospun carbon nanofiber for capacitive desalination";Jianyun Liu等;《Desalination》;20140504;第344卷;第446-453页 * |
| "热分析法解析氯化锌活化法的热解过程";黄碧中等;《福建林学院学报》;19970820;第17卷(第3期);第235-240页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109331777A (zh) | 2019-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107051413B (zh) | 一种由赤泥与煤/炭制备铁-活性炭复合材料的方法 | |
| CN102701552B (zh) | 一种底泥中氮固定化原位修复用的覆盖材料 | |
| CN103086741A (zh) | 一种硫化铅锌矿浮选尾矿生物陶粒滤料及其制备方法 | |
| CN101890336A (zh) | 一种活性氧化铝复合活性炭材料及其制备方法 | |
| Ji et al. | Nitrogen and phosphorus adsorption behavior of ceramsite material made from coal ash and metallic iron | |
| CN104785198A (zh) | 一种碳羟基磷灰石/玻璃粉复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN108147833B (zh) | 一种铁尾矿基低温陶粒的制备方法 | |
| CN108726623B (zh) | 一种基于可重复利用改性多孔陶瓷材料的污水处理方法 | |
| CN109331777B (zh) | 一种可回收再生碳网结合粉体非金属矿物多孔净水材料制备方法 | |
| CN110577219A (zh) | 一种磁性污泥秸秆基活性炭及其制备方法 | |
| CN110759696B (zh) | 以磷固废为原料的多孔轻质陶粒的制备方法 | |
| CN113636551B (zh) | 一种利用活性炭粉配煤制备高性能活性炭的方法 | |
| CN107473763B (zh) | 一种污水过滤用磷石膏陶粒及其制备方法 | |
| CN104069824B (zh) | 一种复合型离子吸附碳膜及其制备方法 | |
| CN106478142A (zh) | 多功能梅花形蛇纹石尾矿轻质通孔陶粒的生产方法 | |
| CN113019310B (zh) | 一种活性氧化铝包裹建筑垃圾核心骨料的氧化铝球及制备方法 | |
| CN216063304U (zh) | 一种活性氧化铝包裹建筑垃圾核心骨料的氧化铝球 | |
| CN113788704B (zh) | 一种梯度孔隙结构的多孔陶瓷的制备方法 | |
| CN109912295B (zh) | 硅酸盐基生物滤料及其制备方法与应用 | |
| CN113184921B (zh) | 基于含镍污泥的ldh基复合材料及其制备方法 | |
| CN108479415A (zh) | 一种氧化石墨烯复合水处理膜及其制备方法 | |
| CN110734128B (zh) | 一种基于陨石制备的纳米零价金属轻质多孔球形功能材料、其制备方法及应用 | |
| CN103406098A (zh) | 一种可磁分离竹炭材料的制备方法 | |
| Zhang | Current diatom research in China | |
| CN110734127B (zh) | 一种碳复合纳米零价金属多孔功能材料、其制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231205 Address after: No.498 Stadium Road, Xihu District, Hangzhou, Zhejiang 310000 Patentee after: Zhejiang Provincial Geological Institute Address before: 310007 No. 508, TIYU Road, Hangzhou, Zhejiang Patentee before: ZHEJIANG INSTITUTE OF GEOLOGY AND MINERAL RESOURCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |