[發(fā)明專利]改性炭素材料及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510851878.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN105289499B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵國慶;任艷麗;黎建明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/12
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫;高蕓

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及改性炭素材料及其制備方法和用途。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是廢水中的氯離子處理較為困難，現(xiàn)有處理方法的成本較高。發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是提供一種改性碳素材料，其制備方法為：頂裝焦炭烘干后在鹽溶液中浸泡2～48h；將浸泡后的頂裝焦炭在550～950℃隔絕空氣煅燒1～4h，得到改性焦炭。本發(fā)明還提供了上述改性焦炭去除廢水中氯離子的用途。本發(fā)明提供的改性炭素材料，不僅有效提升了頂裝焦炭的附加值，同時(shí)也可有效去除廢水中的氯離子，還可以多次循環(huán)利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及改性炭素材料及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

焦炭是煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950～1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段而成。焦炭通常分為頂裝焦炭和搗固焦炭，一般用于高爐冶煉、鑄造和氣化，當(dāng)今焦炭市場低迷，頂裝焦炭價(jià)格較低。由于頂裝焦炭具備較高的氣孔率，經(jīng)過改性后可有效提高其附加值。

氯離子是廢水中常見的一種陰離子，過高濃度廢水可導(dǎo)致土壤堿化、工業(yè)管道腐蝕等問題，且氯離子處理較為困難，目前常用的電滲析、反滲透、化學(xué)法等方法均存在處理成本較高等問題。

中國專利一種去除水中氯離子的復(fù)合吸附材料及其制備方法(專利號(hào)：201210358550.1)，公開了：1)將處理后的水滑石加入一定濃度的硫酸鎂和硫酸鋁溶液，煮沸過濾，取濾餅，烘干；2)將濾餅放置于450～500℃焙燒；3)用表面活性劑進(jìn)行改性。該專利中吸附材料骨架為水滑石，價(jià)格較高，且制備過程較為繁瑣，不能夠循環(huán)使用，且復(fù)合材料最后一步需經(jīng)過表面活性劑進(jìn)行處理，有可能在除氯過程中引入有機(jī)物，導(dǎo)致除氯廢水回用受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是廢水中的氯離子處理較為困難，現(xiàn)有處理方法的成本較高。

發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是提供一種改性炭素材料，其制備方法為：將頂裝焦炭破碎烘干后，在鹽溶液中浸泡2～48h；將浸泡后的頂裝焦炭在550～950℃隔絕空氣煅燒1～4h，得到改性炭素材料。

上述改性炭素材料的制備方法中，所述頂裝焦炭破碎后的粒徑為1～10mm。

上述改性炭素材料的制備方法中，所述烘干過程為將頂裝焦炭于100℃干燥，每隔5min稱量一次，直至前后質(zhì)量差小于0.05g。

上述改性炭素材料的制備方法中，所述鹽溶液是由NaCl、CaCl₂、BaCl₂、MgCl₂、AlCl₃、K₂CO₃或Na₂CO₃中的至少兩種與水配制而成的。所述鹽溶液的濃度為10wt％～50wt％。

上述改性炭素材料的制備方法中，所述浸泡時(shí)的液固比為1～15。其中，液固比＝液體重量/固體重量。

本發(fā)明還提供了上述改性炭素材料去除廢水中氯離子的用途。

上述改性炭素材料去除廢水中氯離子的操作步驟為：選取氯離子濃度為50～500mg/L提鈦尾渣廢水，調(diào)整廢水PH至9-12，然后將改性炭素材料按照液固比10～100放入廢水中，靜置6～24h。

上述使用后的改性炭素材料，經(jīng)過隔絕空氣煅燒后可循環(huán)使用。所述煅燒的溫度為550～950℃，煅燒時(shí)間為1～4h。

本發(fā)明提供的改性炭素材料，不僅有效提升了頂裝焦炭的附加值，同時(shí)也可有效去除廢水中的氯離子，還可以多次循環(huán)利用。

附圖說明

圖1改性炭素材料的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式