[發明專利]一種鐵碳微電解填料的制備方法

在審

• 申請號: 201811590233.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109607693A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王浩;王小娟
• 申請（專利權）人: 承德市浩東環保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及廢水處理技術領域，特別是一種鐵碳微電解填料的制備方法，包括如下幾個步驟：1)采用原位聚合技術制備預乳液，分批次加入緩沖劑、鐵粉、碳粉、石墨烯、引發劑、pH調節劑、聚苯乙烯泡沫濾珠，使預乳液與固體顆粒充分乳化、交聯后，得到鐵碳漿料；把鐵碳漿料注入模具、烘干、造粒；2)造粒后加入到丙酮催化釜中，恒溫振蕩5～20min造孔后即得填料產品；3)使用后的含有聚苯乙烯丙酮溶液可作為膠黏劑反應液繼續使用。通過上述方案，解決傳統微電解材料易板結，易氧化，反應速度降低的問題以統填料制備過程中需要高溫燒結，成本高、耗能高等問題。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別是一種鐵碳微電解填料的制備方法。

背景技術

目前鐵碳微電解制備技術，主要有三類：

1.鐵采用鑄鐵切削粉末狀下腳料，主成分為鐵元素，包含碳、硅、錳等成分，直接投入水中，進行有機物的降解，有一定效果，但是實際存在板結，鈍化，后處理困難等問題。

2.滾筒式碳床，將鐵粉和碳按比例加入滾筒，利用滾筒轉動帶動鐵粉和碳粉的轉動，有效解決板結問題。但是存在裝置復雜，粉狀顆粒物沉淀不好除去，反應速率不好控制，使用壽命不高的缺點。

3.鐵粉中加入碳粉，加入粘合劑(黏土)經壓制成型后無氧燒結成規整填料，處理廢水有較好的效果，解決板結和粉末沉淀的問題。專利CN201510941513、CN201711140917等都有公開，只是在制備中增加金屬催化劑和造孔劑，進一步提高性能。由于燒結過程中，存在能源損耗和環境污染，CN201410336347公開一種免燒型的微電解制備方法，用于解決制備過程麻煩的問題，但是由于粘結劑中增加了水泥、硅酸鈉等用于增加鐵碳球剛性的物質，保證球在使用中不碎，同時利用無機催化劑(硫酸鈉，碳酸鈉)等可溶性物質為造孔劑。但是水泥等材料的使用，用量少了粘結效果不好，用量多了，影響鐵碳球的導電性，增加了微電解反應的歐姆極化。無機催化劑雖可以造孔，但是增加了廢水中無機鹽含量，加劇了水質的進一步硬化。

為解決傳統微電解材料易板結，易氧化，反應速度降低的問題，和傳統鐵碳填料需經過高溫燒結成本高的問題，開發出一種免燒結原位聚合鐵碳微電解填料。該填料具有表面粗糙多孔，硬度與燒結填料相當，導電性好，反應速率快，制備時間短等優點，適合各種酸、堿性廢水的處理。

術語解釋：微電解法一般以顆粒活性碳，煤渣或其他導電惰性物質為陰極，還原鐵為陽極構成一個個微小的原電池反應，從而處理廢水的電化學技術。該法作為一種廢水處理技術，是基于電化學氧化還原的基礎上，通過氧化還原，絮凝沉淀，電化學附聚，物理吸附等綜合作用處理廢水。

發明內容

本發明提供了一種鐵碳微電解填料的制備方法，解決傳統微電解材料易板結，易氧化，反應速度降低的問題以及現有產品經過高溫燒結成本高的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種鐵碳微電解填料的制備方法，包括如下幾個步驟：

1)采用原位聚合技術制備預乳液，分批次加入緩沖劑、鐵粉、碳粉、石墨烯、引發劑、pH調節劑、聚苯乙烯泡沫濾珠，使預乳液與固體顆粒充分乳化、交聯后，得到鐵碳漿料；把鐵碳漿料注入模具、烘干、造粒；

2)造粒后加入到丙酮催化釜中，恒溫振蕩5～20min造孔后即得填料產品；

3)使用后的含有聚苯乙烯丙酮溶液可作為膠黏劑反應液繼續使用。

作為進一步技術方案，所述步驟1中預乳液制備過程如下：

稱取重量份乳化劑0.12份和去離子水12份于燒杯中，放在磁力攪拌器上攪拌混溶，調節轉速為150r/min；稱取所需丙烯酸單體10份，待乳化劑與去離子水完全互溶后，調節磁力攪拌器的轉速為500r/min，將單體緩慢加入其中攪拌乳化備用。