一種濕法磷酸專用活性炭生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種濕法磷酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)工藝為：將竹、木本原料或禾本原料粉碎，濕法磷酸浸泡，將濾去濕法磷酸的物料烘干，烘干的物料焙燒，冷卻得活性炭產(chǎn)品。本發(fā)明用價格較低廉的濕法磷酸代替熱法磷酸或精制濕法磷酸，不光降低了成本還提高了活化效果，不僅消除了廢水、粉塵的嚴重污染，而且使浸漬用的濕法磷酸得以全部利用，也就是活化劑不產(chǎn)生實際消耗，經(jīng)濟效益和社會效益都得以體現(xiàn)。
【專利說明】
-種濕法磯酸專用活性炭生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種濕法憐酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，屬于資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 活性炭是W優(yōu)質(zhì)煤、木材、生物質(zhì)和各種果殼等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對 原料進行破碎、制粉、成型、炭化、活化、成品處理等一系列工序加工制造而成的一種優(yōu)良吸 附劑，具有發(fā)達的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，廣泛應(yīng)用于冶金、輕紡、國防、環(huán)保及日 常生活領(lǐng)域?；钚蕴堪葱螒B(tài)分為顆粒狀、粉末狀、纖維狀等;根據(jù)原料不同，可分為木質(zhì)活性 炭、果殼類活性炭、煤基活性炭和石油焦活性炭等;根據(jù)用途不同，可分為凈化水用、凈化空 氣用、脫色用、回收溶劑用、針劑用、防護用等多種用途活性炭。由于其耐酸、耐堿、耐熱，且 顆粒活性炭在吸附飽和后，可方便地再生，所W，活性炭是現(xiàn)代社會工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護中 必不可少的炭質(zhì)吸附材料。
[0003] 目前，在活性炭生產(chǎn)技術(shù)方面，一般均采用W下兩種常用工藝：一為化學(xué)法，二為 物理法。
[0004] 化學(xué)法是把化學(xué)品加入原料中進行預(yù)活化，然后在惰性氣體介質(zhì)中高溫加熱，進 行炭化和活化的一種方法?；瘜W(xué)法預(yù)處理最有代表性的是:氯化鋒法、憐酸(鹽)法、氯化巧 法和W堿為活化劑(堿法）的化學(xué)活化法。
[0005] 其中的憐酸法是將精細粉碎的原料與熱法憐酸或精制濕法憐酸溶液混合形成預(yù) 活化產(chǎn)物，接著預(yù)活化產(chǎn)物被烘干，并在爐內(nèi)加熱到400~600°C，之后先浸洗回收憐酸，再 漂洗至不含憐酸，然后烘干、磨粉。運種工藝的優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量指標可W做得比較好，缺點 是回收的憐酸質(zhì)量較差，漂洗的廢水量巨大，會產(chǎn)生產(chǎn)品重量10~20倍的難W處理的廢水， 而且磨粉時的粉塵污染難W避免。所W，目前大多數(shù)憐酸法廠家的廠址都在偏僻地方，廢水 直排，粉塵無人監(jiān)管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對濕法憐酸生產(chǎn)或加工中使用活性炭的特殊性，本發(fā)明提出一種濕法憐酸專用 活性炭生產(chǎn)工藝，克服了憐酸法工藝過程中產(chǎn)生巨量廢水和粉塵污染的問題，簡化工藝流 程，降低生產(chǎn)成本，提高使用效果。本發(fā)明使用濕法憐酸作為活化劑，原料經(jīng)浸潰、賠燒成濕 法憐酸專用活性炭，可直接使用于濕法憐酸的生產(chǎn)、加工過程。
[0007] 本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實現(xiàn):一種濕法憐酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，經(jīng)過下列各 步驟： (1) 將竹、木本原料或禾本原料粉碎至1~100目； (2) 步驟（1)所得的粉碎原料加入原料重量1~4倍的濕法憐酸，所述濕法憐酸濃度為 P2〇5 含量 15~50〇/〇; (3) 步驟(2)的粉碎原料浸泡8~48小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的物料烘干； 巧)將烘干的物料移入高溫爐，在400~700°C的溫度下隔絕空氣賠燒1~6小時； (6)將按步驟巧)賠燒后的物料冷卻到常溫得活性炭產(chǎn)品，包裝。
[0008] 該專用活性炭富含遇水即成憐酸的偏憐酸，屬于濕法憐酸專用活性炭，在濕法憐 酸濃縮、憐錠生產(chǎn)和其它W濕法憐酸為原料的生產(chǎn)加工中極為有效。
[0009] 進一步的，所述步驟(1)中竹、木本原料或禾本原料是植物和農(nóng)業(yè)剩余物，如賴桿、 果殼果仁、竹木下腳料、甘薦渣、慷醒渣、纖維素廢料等。
[0010] 進一步的，所述步驟(2)中的高溫爐為活性炭生產(chǎn)用的炭化爐、活化爐或炭活化 爐。
[0011] 進一步的，所述步驟巧）中物料移入微波爐，按每公斤0.2~Ikw的功率隔絕空氣加 熱20~60分鐘。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明解決了 W下問題:一是濕法憐酸可W作為活性炭生產(chǎn)的活化劑。二是不產(chǎn)生廢 水解決了廢水排放問題。Ξ是不產(chǎn)生粉塵解決了黑色粉塵污染問題。四是簡化了工藝流程， 減少了工藝設(shè)備和投資。五是降低了運行費用。六是提高了濕法憐酸生產(chǎn)、加工過程中憐酸 的濃度和質(zhì)量。
[0013] 本發(fā)明用價格較低廉的濕法憐酸代替熱法憐酸或精制濕法憐酸，不光降低了成本 還提高了活化效果，不僅消除了廢水、粉塵的嚴重污染，而且使浸潰用的濕法憐酸得W全部 利用，也就是活化劑不產(chǎn)生實際消耗，因此，經(jīng)濟效益和社會效益都得W體現(xiàn)。對于濕法憐 酸生產(chǎn)或加工專用的活性炭，并不需要洗去憐酸法生產(chǎn)出的活性炭中的偏憐酸，偏憐酸遇 水即成憐酸運在濕法憐酸生產(chǎn)、加工過程中可W提高憐酸濃度和質(zhì)量，賠燒后直接使用效 果更好，另外，用價格較低廉的濕法憐酸代替熱法憐酸或精制濕法憐酸，由于濕法憐酸中所 謂的雜質(zhì)如硫酸根、鐵、侶等，在活性炭賠燒的過程中還可起到催化作用。
【具體實施方式】
[0014] 下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[001引實施例1: (1) 將500g麥桿原料粉碎至100目； (2) 步驟（1)粉碎好的原料中加入原料重量4倍的濕法憐酸，濕法憐酸濃度為P2化含量 27%； (3) 將步驟(2)的粉碎原料浸泡8小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的物料烘干； 巧)按步驟(4)烘干的物料移入高溫爐，在400°C的溫度下隔絕空氣賠燒6小時； (6)將賠燒好的物料冷卻至常溫即是活性炭產(chǎn)品，包裝。
[0016] 經(jīng)檢測麥桿粉水份10.25%，活性炭產(chǎn)品重量262g，艦值912 mg/g，亞甲藍12.5 ml/ 0.1 g，灰分9.47%，干基收率58.4%，產(chǎn)品實際重量423g，偏憐酸含量32.15%。
[0017] 實施例2: (1) 將500g甘薦渣原料粉碎至20目； (2) 步驟（1)粉碎好的原料中加入原料重量1倍的濕法憐酸，濕法憐酸濃度為P2化含量 50%； (3) 將步驟(2)的粉碎原料浸泡24小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的原料烘干； 巧)按步驟(4)烘干的物料移入高溫爐，在700°C的溫度下隔絕空氣賠燒1小時； (6)將賠燒好的物料冷卻至常溫即是活性炭產(chǎn)品，包裝。
[001引經(jīng)檢測甘薦渣粉水份11.47%，活性炭產(chǎn)品重量205g，艦值922 mg/g，亞甲藍20.1 ml/0.1 g，灰分4.56%，干基收率46.39%，產(chǎn)品實際重量684g，偏憐酸含量38.52%。
[0019] 實施例3: (1) 將銀末原料用1目篩過篩，取500g篩下銀末； (2) 步驟（1)的銀末原料中加入原料重量2倍的濕法憐酸，濕法憐酸濃度為P2化含量 15%； (3) 將步驟(2)的銀末原料浸泡48小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的物料烘干； 巧)按步驟(4)烘干的原料移入微波爐，在700w、2450MHz的條件下隔絕空氣加熱1小時； (6)將加熱好的物料冷卻至常溫即是活性炭產(chǎn)品，包裝。
[0020] 經(jīng)檢測銀末粉水份7.61%，活性炭產(chǎn)品重量211g，艦值953 mg/g，亞甲藍17.4 ml/ 0.1 g，灰分1.56%，干基收率45.65%，產(chǎn)品實際重量285g，偏憐酸含量22.09%。
[0021] 實施例4: (1) 將lOOOg竹屑原料粉碎至60目； (2) 在步驟（1)粉碎的原料中加入原料重量3倍的濕法憐酸，濕法憐酸濃度為P2化含量 27%； (3) 將步驟(2)的粉碎原料浸泡48小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的物料烘干； 巧)按步驟(4)烘干的物料移入高溫爐，在500°C的溫度下隔絕空氣賠燒4小時； (6)將賠燒好的物料冷卻至常溫即是活性炭產(chǎn)品，包裝。
[0022] 經(jīng)檢測竹屑粉水份4.95%，活性炭產(chǎn)品重量458g，艦值997 mg/g，亞甲藍18.3 ml/ 0.1 g，灰分3.76%，干基收率48.19%，產(chǎn)品實際重量708g，偏憐酸含量29.36%。
[0023] 實施例5: (1) 將lOOOg花生殼原料粉碎至40目； (2) 在步驟（1)粉碎的原料中加入原料重量2倍的濕法憐酸，濕法憐酸濃度為P2化含量 27%； (3) 將步驟(2)的原料浸泡24小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的物料烘干； 巧)按步驟(4)烘干的物料移入高溫爐，在600°C的溫度下隔絕空氣賠燒3小時； (6)將賠燒好的物料冷卻至常溫即是活性炭產(chǎn)品，包裝。
[0024] 經(jīng)檢測花生殼粉水份8.36%，活性炭產(chǎn)品重量406g，艦值1162 mg/g，亞甲藍21.5 ml/0.1 g，灰分4，81%，干基收率44.28%，產(chǎn)品實際重量71 Ig，偏憐酸含量36.28%。
[0025] 實施例6: (1) 將10kg慷醒渣原料粉碎至80目； (2) 在步驟（1)粉碎的原料中加入原料重量2倍的濕法憐酸，濕法憐酸濃度為P2化含量 27%； (3) 將步驟(2)的原料浸泡12小時后，濾去濕法憐酸； (4) 將濾去濕法憐酸的物料烘干； 巧)按步驟(4)烘干的物料移入高溫爐，在600°C的溫度下隔絕空氣賠燒2.5小時； (6)將賠燒好的物料冷卻至常溫即是活性炭產(chǎn)品，包裝。
[00%] 經(jīng)檢測慷醒渣水份9.83%，活性炭產(chǎn)品重量5.21kg，艦值854 mg/g，亞甲藍17.1 ml/0.1 g，灰分14.54%，干基收率57.62%，產(chǎn)品實際重量8.18g，偏憐酸含量31.05%。
[0027] 對比例同樣的花生殼粉原料，按現(xiàn)有憐酸法通常工藝條件試驗，與實施例5對比。花 生殼按500元/噸，85%熱法憐酸按4500元/噸，濕法憐酸按2500元/噸P2化，試驗數(shù)據(jù)折算成一 噸活性炭產(chǎn)品。
[002引試驗情況對比如下：
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、'Λ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、·Λ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、·Λ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、·ΤΝ、、、、、、、、、、、、、、、、*、、、、、、、、、、、、、、、、、'Λ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、·ΤΝ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 對比結(jié)果是本發(fā)明的活性炭生產(chǎn)成本顯著下降，不到現(xiàn)有工藝成本的Ξ分之二;原料 消耗有所下降，活化劑基本不消耗；由于濕法憐酸中雜質(zhì)的催化作用，艦值提高較多，亞甲 藍也有提高;建廠投資降低Ξ分之一 W上;更重要的是本發(fā)明工藝沒有巨量廢水的產(chǎn)生，沒 有黑塵的產(chǎn)生，是清潔無污染生產(chǎn)工藝。
[0029]工藝流程比較如下： 本發(fā)明的生產(chǎn)工藝:濕法憐酸浸泡^固體物賠燒^冷卻^包裝； 對比工藝:精制濕法憐酸浸泡^固體物賠燒^水泡回收憐酸^水洗漂凈^烘干^冷卻 ^包裝。設(shè)及的精制濕法憐酸質(zhì)量價格與熱法憐酸基本相仿。
【主權(quán)項】
1. 一種濕法磷酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟如下： (1) 將竹、木本原料或禾本原料粉碎至1~100目； (2) 步驟（1)所得的粉碎原料加入原料重量1~4倍的濕法磷酸，所述濕法磷酸濃度為 P2O5 含量 15~50%; (3) 步驟(2)的粉碎原料浸泡8~48小時后，濾去濕法磷酸； (4) 將濾去濕法磷酸的物料烘干； (5) 將烘干的物料移入高溫爐，在400~700 °C的溫度下隔絕空氣焙燒1~6小時； (6) 將按步驟(5)焙燒后的物料冷卻到常溫得活性炭產(chǎn)品，包裝。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法磷酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟（1)中 竹、木本原料或禾本原料是植物和農(nóng)業(yè)剩余物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法磷酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(2)中 的高溫爐為活性炭生產(chǎn)用的炭化爐、活化爐或炭活化爐。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法磷酸專用活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(5)中 物料移入微波爐，按每公斤0.2~Ikw的功率隔絕空氣加熱20~60分鐘。
【文檔編號】C01B31/12GK105948044SQ201610450467
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】趙常然
【申請人】趙常然