一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒ǎㄒ韵虏襟E：a)廢舊輪胎橡膠預(yù)處理；b)污泥預(yù)處理；c)按重量份稱取橡膠碳化物60-80份、污泥15-25份，生石灰5-15份，攪拌均勻；加入濃度為可溶性淀粉水溶液，攪拌均勻；d)造粒，造粒好的顆粒放入真空干燥箱中烘干；e)放入真空管式氣氛爐，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，以5-10℃/min的升溫速率，升溫至900-1000℃，保溫30-60min后，自然冷卻至室溫，用濃度為1mol/L的氫氧化鈉浸泡10-15小時(shí)，用去離子水沖洗至中性，放入100℃真空干燥箱中烘干，制得粒徑為3-5mm的活性炭顆粒。本發(fā)明顆粒活性炭吸附能力強(qiáng)，強(qiáng)度高，而且成本低廉，節(jié)約資源。
【專利說明】一種顆粒活性炭的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種顆?；钚蕴康?制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市污水廠數(shù)量的增多，隨之污泥的排放量也在急劇的增加。由于污泥中 含有大量的有機(jī)物和無機(jī)物，若不加以有效的處理，將給環(huán)境帶來二次污染。目前國內(nèi)多 污泥的處理主要有填埋、焚燒及能源化利用等，但存在二次污染較嚴(yán)重等問題。申請?zhí)枮?201110422233. 7名稱為：污泥基活性炭及其制備方法；申請?zhí)枮椋?01110000831. 5名稱為： 一種污泥活性炭及其制備方法等都介紹了污泥制備活性炭方法，但基本上都是制備粉末顆 ?；钚蕴俊?br> [0003] 隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，廢舊輪胎的數(shù)量也與日劇增，隨著產(chǎn)生的是廢舊橡膠 輪胎的環(huán)境污染問題，不僅占用了大量的土地，而且容易滋生蚊蠅，造成了嚴(yán)重的環(huán)境問 題，因此廢舊橡膠輪胎的資源化利用是目前面臨的一個(gè)突出的問題。目前廢舊橡膠輪胎資 源化方式包括：輪胎翻新、熱解、生產(chǎn)膠粉和再生膠等。由于廢舊輪胎橡膠含碳量高，因此通 過炭化技術(shù)可制備活性炭材料。申請?zhí)枮椋?00910228529名稱為：一種利用廢棄輪胎橡膠 制備活性炭的方法。
[0004] 活性炭是一種具有豐富的內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)和較高的比表面積的優(yōu)良吸附材料，但其 原材料主要是煤和木材等含碳材料，成本較高。目前顆?；钚灾苽浞椒ê芏?，但制備出的顆 ?；钚蕴看嬖谖侥芰θ?、強(qiáng)度不高等缺點(diǎn)，特別是在水處理中容易造成顆粒分散，流失， 影響污水處理效果等。
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的相對不足，提出本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種利用廢舊輪胎橡膠和污泥作為原料制備的適用于受污染 的空氣、水體、土壤等處理的顆?；钚蕴课讲牧稀?br> [0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒ǎㄒ韵虏襟E：
[0008] a)廢舊輪胎橡膠預(yù)處理：將廢舊輪胎橡膠粉碎后，過100目篩網(wǎng)后的顆粒放入真 空管式氣氛爐，溫度為300°C下炭化30分鐘，自然冷卻后即得到初始孔隙結(jié)構(gòu)的碳化物；
[0009] b)污泥預(yù)處理：污泥干燥脫水后含水率低于20%，將其放入行星球磨機(jī)中研磨， 過100目篩網(wǎng)后的顆粒，備用；
[0010] C)按重量份稱取預(yù)處理后的橡膠碳化物60-80份、預(yù)處理后污泥15-25份，生石灰 5-15份，將三者混合攪拌均勻；加入濃度為3-5mol/L可溶性淀粉水溶液，固液比為5 :1-6 : 1，繼續(xù)攪拌均勻；
[0011] d)攪拌均勻的混合泥料放入造粒成型機(jī)中，形成顆粒粒徑為4-6mm的均勻小球， 再把造粒好的顆粒放入60-80°C真空干燥箱中烘干1-2小時(shí)；
[0012] e)烘干好的顆粒，放入真空管式氣氛爐，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，以5-10°C /min的升 溫速率，升溫至900-1000°C，保溫30-60min后，自然冷卻至室溫，用濃度為lmol/L的氫氧 化鈉浸泡10-15小時(shí)，用去離子水沖洗至中性，放入KKTC真空干燥箱中烘干，制得粒徑為 3-5mm的活性炭顆粒。
[0013] 將制備好的活性炭顆粒，進(jìn)行比表面積測定為300-400m2/g，抗壓強(qiáng)度為4-5Mpa。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 本發(fā)明利用廢舊輪胎橡膠和污泥作為原料制備顆粒活性炭，不僅吸附能力強(qiáng)，強(qiáng) 度高，而且成本低廉，節(jié)約資源，同時(shí)一并解決了廢橡膠和污泥的環(huán)境污染問題，不僅減少 了橡膠污泥對環(huán)境產(chǎn)生的影響，而且能夠?qū)ξ廴镜乃w、土壤等進(jìn)行有效的治理，實(shí)現(xiàn)兩種 固體廢棄物的高值化利用。
[0016] 本發(fā)明制備出的活性炭顆粒粒徑控制在3_5mm。本發(fā)明利用污泥中含有的無機(jī)化 學(xué)成分Si0 2、Al203等物質(zhì)與加入的生石灰，在高溫條件下反應(yīng)生產(chǎn)硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁 酸三鈣等形成強(qiáng)度的物質(zhì)，從而提高了顆粒活性炭的強(qiáng)度。
[0017] 通過高溫炭化，無需加活化劑氯化鋅、硫酸或氫氧化鉀等物質(zhì)就能實(shí)現(xiàn)高效吸附 的效果。
[0018] 本發(fā)明采用加入可溶性淀粉，主要能起到容易造粒成型，高溫下可溶性淀粉，分解 揮發(fā)使顆?；钚员砻鎯?nèi)容形成均勻的孔洞，從而提高吸附能力。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 本實(shí)施例的一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒ǎㄒ韵虏襟E：
[0021] a)廢舊輪胎橡膠預(yù)處理：將廢舊輪胎橡膠粉碎后，過100目篩網(wǎng)后的顆粒放入真 空管式氣氛爐，溫度為300°C下炭化30分鐘，自然冷卻后即得到初始孔隙結(jié)構(gòu)的碳化物；
[0022] b)污泥預(yù)處理：污泥干燥脫水后含水率低于20%，將其放入行星球磨機(jī)中研磨， 過100目篩網(wǎng)后的顆粒，備用；
[0023] c)按重量份稱取預(yù)處理后的橡膠碳化物60份、預(yù)處理后污泥25份，生石灰15份， 將三者混合攪拌均勻；加入濃度為5mol/L可溶性淀粉水溶液，固液比為5 :1，繼續(xù)攪拌均 勻；
[0024] d)攪拌均勻的混合泥料放入造粒成型機(jī)中，形成顆粒粒徑為4_6mm的均勻小球， 再把造粒好的顆粒放入80°C真空干燥箱中烘干1小時(shí)；
[0025] e)烘干好的顆粒，放入真空管式氣氛爐，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，以5-10°C /min的升 溫速率，升溫至900-1000°C，保溫30-60min后，自然冷卻至室溫，用濃度為lmol/L的氫氧 化鈉浸泡10-15小時(shí)，用去離子水沖洗至中性，放入KKTC真空干燥箱中烘干，制得粒徑為 3-5mm的活性炭顆粒。
[0026] 將制備好的活性炭顆粒，進(jìn)行比表面積測定為300_400m2/g，抗壓強(qiáng)度為4_5Mpa。
[0027] 實(shí)施例2 :
[0028] 本實(shí)施例的一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒?，包括以下步驟：
[0029] a)廢舊輪胎橡膠預(yù)處理：將廢舊輪胎橡膠粉碎后，過100目篩網(wǎng)后的顆粒放入真 空管式氣氛爐，溫度為300°C下炭化30分鐘，自然冷卻后即得到初始孔隙結(jié)構(gòu)的碳化物；
【權(quán)利要求】
1. 一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，包括以下步驟： a) 廢舊輪胎橡膠預(yù)處理：將廢舊輪胎橡膠粉碎后，過100目篩網(wǎng)后的顆粒放入真空管 式氣氛爐，溫度為300°C下炭化30分鐘，自然冷卻后即得到初始孔隙結(jié)構(gòu)的碳化物； b) 污泥預(yù)處理：污泥干燥脫水后含水率低于20%，將其放入行星球磨機(jī)中研磨，過100 目篩網(wǎng)后的顆粒，備用； c) 按重量份稱取預(yù)處理后的橡膠碳化物60-80份、預(yù)處理后污泥15-25份，生石灰 5-15份，將三者混合攪拌均勻；加入濃度為3-5mol/L可溶性淀粉水溶液，固液比為5 :1-6 : 1，繼續(xù)攪拌均勻； d) 攪拌均勻的混合泥料放入造粒成型機(jī)中，形成顆粒粒徑為4-6mm的均勻小球，再把 造粒好的顆粒放入60-80°C真空干燥箱中烘干1-2小時(shí)； e) 烘干好的顆粒，放入真空管式氣氛爐，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，以5-10°C /min的升溫速 率，升溫至900-1000°C，保溫30-60min后，自然冷卻至室溫，用濃度為lmol/L的氫氧化鈉 浸泡10-15小時(shí)，用去離子水沖洗至中性，放入100°C真空干燥箱中烘干，制得粒徑為3-5_ 的活性炭顆粒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆?；钚蕴康闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，將制備好的活性 炭顆粒，進(jìn)行比表面積測定為300-400m2/g，抗壓強(qiáng)度為4-5Mpa。
【文檔編號】C01B31/08GK104085889SQ201410284827
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】翁仁貴, 劉心中, 徐正坦, 張其武 申請人:福建工程學(xué)院