[發明專利]一種以牛糞為原料制備粉狀活性炭的方法

無效

• 申請號: 201410248431.X
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104003386A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 沈澤文;曹奧運;劉廷鳳;陳文棟;陳亞南;甘瑜威
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: C01B31/12
• 分類號: C01B31/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌;曹翠珍

技術領域

????本發明屬于活性炭的制備領域，其特別涉及一種采用復合活化法來處理牛糞，將其制備成活性炭的方法。

背景技術

????隨著畜牧養殖業的快速發展，動物的排泄物對環境的污染狀況日趨嚴重，特別是排泄物中的氮、磷、鐵、鋅和銅等元素對環境污染尤其嚴重。并且上述的物質對環境的污染具有一定的長期積累性，當它們在環境中積累到一定的程度時，會導致土壤退化，農作物產量下降，而且通過通過徑流、淋失作用污染地表水和地下水，對生態環境造成極大的危害。而其中牛糞是主要排泄物之一，一頭牛一天要排泄糞便約20?kg，一年就要有7000?kg多，產量巨大。就此已引起了來自政府，奶牛養殖場業主，科研工作者等各方面的高度關注與重視，相繼開發出多種不同的應對方法，但不同的應對方法對于不同的養殖場具有一定的局限適用性，因此選擇正確的畜禽養殖糞便的處理方式便成為了解決其對環境污染問題的關鍵所在。

活性炭是一種傳統的碳材料，其具有發達的孔隙結構和巨大的比表面積，并且還含有良好的脫色、除臭、吸附等特殊性能，因此受到人們長期關注，并使活性炭在各個方面均獲得了廣泛應用。隨著經濟的發展，世界各國對活性炭的需求量越來越大，發展前景十分廣闊。

發明內容

本發明的目的是提供一種以牛糞為原料，采用復合活化法將其制備成粉狀活性炭的方法。實現牛糞變廢為寶的再利用。

本發明是通過以下技術方案來實現的：?

一種以牛糞為原料制備粉狀活性炭的方法，包括以下步驟：

（1）將牛糞曬干并過篩后放入容器內，備用；

（2）將曬干的牛糞與復合活化劑混合浸漬，牛糞與該復合活化劑的質量比為0.14:1~0.1:1，浸漬時間24小時；其中復合活化劑為磷酸與磷酸二氫鉀的混合物；

（3）將浸漬復合活化劑的牛糞在400~800℃的無氧條件下進行燃燒炭化1-3小時，獲得活性炭；

（4）將獲得的活性炭用蒸餾水洗滌過濾至濾液pH呈中性，再在105℃烘干，然后進行研磨、篩分得到100~200目的粉末狀活性炭。

其中步驟（1）中所述將牛糞曬干并可以過篩至0.9mm。

步驟（2）中所述牛糞與復合活化劑的浸漬質量比可以為1:9。

步驟（2）中所述復合活化劑的磷酸與磷酸二氫鉀的質量比可以為20:1。

步驟（3）中所述無氧條件下進行燃燒炭化的溫度可以為700℃。

步驟（3）中所述的燃燒炭化時間可以為1.5小時。?

步驟（4）中所述的蒸餾水的溫度可以為室溫。

有益效果

（1）本發明使用牛糞作為原材料，替代現有的其它木質，煤炭等原料。不僅原料來源廣泛，易得，而且成本低廉，既從根本上解決了牛糞的環境污染問題，又減少了一次性能源的消耗。

（2）活性炭的生產原料為牛糞，使用的活化劑為磷酸與磷酸系物混合成的復合活化劑，相比目前普遍使用的商業活性炭以及單用磷酸作為活化劑制出的活性炭具有更高的得率和更好的吸附性能，同時確定了復合活化劑中組分的最佳應用比例，使得最后得到的牛糞活性炭性能得到了進一步提高。

（3）本發明成本低，腐蝕性低，對環境污染小，是廢物的再利用；工藝流程簡單，可以進行工業化生產，既為畜禽廢物—牛糞，提供了新的資源化利用途徑，又節省了煤炭等一次性能源，也為活性炭的制備開拓了新的來源方向，可以滿足各方面對活性炭不斷增長的市場需求，具有較高的經濟效益和社會效益；牛糞制備的活性炭可迅速脫色并吸附溶液中的重金屬離子等污染物，能從根本上解決了牛糞堆積對環境的污染問題，具有良好的應用前景。

附圖說明：

圖1?為原料牛糞掃描電鏡圖；

圖2?為磷酸法制得的牛糞活性炭掃描電鏡圖；

圖3?為實施例3復合活化劑法制得的牛糞活性炭掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本發明所述實例中的得率，是產物質量與原料質量的比值，其公式為：

?其中，m_產物和m_原料分別代表產物和原料的質量。