[發明專利]一種粉煤灰耦合生物炭制備陶粒吸附材料的方法

在審

• 申請號: 201410430005.8
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104148016A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 鄧春健;涂婷;胡梅娟;黃林長;王佳俊
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明屬于固體廢物資源化技術領域，具體涉及一種粉煤灰耦合生物炭制備陶粒吸附材料的方法。

背景技術

在電廠粉煤燃燒后生成的粉煤灰正越來越受到關注，除了廣泛用于建材、建工等工業領域外，目前還用于土壤改良、農藥載體等農業領域。隨著環境污染日漸嚴重以及人們的環保意識不斷加強，粉煤灰在環保領域的應用研究也正受到重視。

生物炭是指生物質（如農林業廢棄物等）在缺氧及低氧環境中經熱裂解后的固體產物，其表面富含羧基、酚羥基、羰基等各種官能團，孔隙結構發達，并且顆粒表面帶有大量負電荷，電荷密度高，可作為吸附材料用于含有機物和重金屬的廢水處理。

申請號2008101627908的發明公開了一種以粉煤灰為主要原料制備處理廢水的多孔陶粒的方法，制造工藝簡單，再生容易，但其主要用于處理含有機物廢水。中國專利102701785B提出了一種粉煤灰免燒結的陶粒制備方法，制備過程不需要燒結，從而可以減少耗能，處理重金屬離子效果較好，但需加入表面活性劑和金屬硫化物，且在蒸養工序中仍需消耗一定的熱能，同時只側重含重金屬離子廢水的處理。

發明內容

???本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種用于廢水處理的陶粒吸附材料，該材料由粉煤灰耦合生物炭制備。

一種粉煤灰耦合生物炭制備陶粒吸附材料的方法，其特征在于：包括下列步驟：

（1）生物炭預處理：將生物炭用有機溶劑（包括但不限于乙醇溶液）浸泡洗滌后過濾，常溫下晾干粉碎；

（2）原材料預處理：將預處理好的生物炭、粉煤灰、紅土分別過80目篩，取篩下物，放入100℃烘箱中烘干后備用；

（3）原材料混合：按重量百分比20-40%的生物炭、30-50%的粉煤灰、10-50%的紅土攪拌均勻；

（4）造粒：加入適量去離子水，制造陶粒坯料；

（5）燒結：陶粒坯常溫下風干固化后，送入燒結爐，以1℃/min的升溫速度升至200℃保溫20-40min，再升溫至800℃燒結，保溫1h，在燒結爐中冷卻至常溫后得所得本發明陶粒吸附材料。

本發明所述粉煤灰為火力發電廠采用煤作為燃料而排放出的粉煤灰。

本發明所述所述生物炭為采用農林業廢棄物經熱裂解制備。

本發明相對于現有技術，具有以下顯著特點和有益效果：

（1）生物炭表面會附帶生物質在裂解過程中生成的多環芳烴（PAHs），因為陶粒坯料在燒結中處于缺氧氛圍，附帶的PAHs無法通過燃燒方式去除，用有機溶劑洗滌生物炭可有效降低生物炭中的PAHs，同時可以增加生物炭比表面積。

（2）在制備過程中不添加任何化工原料，從而降低原料成本。利用本發明陶粒進行廢水處理，再生容易，設備結構簡單，運行方便。和不添加生物炭的陶粒相比，其表面官能團豐富，適用廢水種類廣，可以適用有機廢水以及含重金屬離子如Cu²⁺，Pb²⁺的廢水。

具體實施方式

下面列舉具體實施例對本發明的發明目的作進一步詳細地描述，?實施例不能在此一一贅述，?但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。?除非特別說明，?本發明采用的材料和加工方法為本技術領域常規材料和加工方法。

實施例一

（1）生物炭預處理：將快速熱裂解稻殼生物炭用乙醇溶液浸泡洗滌后過濾，常溫下晾干后粉碎。

（2）原材料預處理：將預處理好的生物炭、粉煤灰、紅土分別過80目篩，取篩下物，放入100℃烘箱中烘干后備用。

（3）原材料混合：按重量百分比20%的生物炭、50%的粉煤灰、30%的紅土攪拌均勻。

（4）造粒：加入適量去離子水，制造陶粒坯料。

（5）燒結：陶粒坯料常溫下風干固化后，送入燒結爐，以1℃/min的升溫速度升至200℃保溫30min，再升溫至800℃燒結，保溫1h，在燒結爐中冷卻至常溫后得所得本發明陶粒吸附材料。

實施例二

（1）生物炭預處理：將快速熱裂解稻殼生物炭用乙醇溶液浸泡洗滌后過濾，常溫下晾干后粉碎。

（2）原材料預處理：將預處理好的生物炭、粉煤灰、紅土分別過80目篩，取篩下物，放入100℃烘箱中烘干后備用。

（3）原材料混合：按重量百分比40%的生物炭、30%的粉煤灰、30%的紅土攪拌均勻。

（4）造粒：加入適量去離子水，制造陶粒坯料。