[發明專利]一種用于制備活性炭的粘結劑、其制備方法及一種活性炭

有效

• 申請號: 202110482649.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113265213B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 黃昆明;楊志杰;張懷民;李新
• 申請（專利權）人: 成都達奇環境科技有限公司
• 主分類號: C09J103/02
• 分類號: C09J103/02;C09J11/08;C09J11/04;C01B32/312
• 代理公司: 成都擎智秉業專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

本發明公開了一種用于制備活性炭的粘結劑，其制備方法及一種活性炭。所述粘結劑是一種可以替代煤焦油，對于環境友好并有助于制備出性能優異的活性炭的粘結劑。所述粘結劑由包括按質量份計的如下組分混合制成：40?70份淀粉；0.8?3份聚乙烯醇；10?40份堿式硅溶膠；1?15份石膏晶須；1?15份氧化鋁；1?15份硅酸鎂鋁鹽；以及為制備該粘結劑所需的水。粘結劑的制備方法包括：以所述淀粉和水為原料混合制取糊化淀粉乳液；以所述聚乙烯醇、堿式硅溶膠和水為原料混合制取造孔劑基液；將所述石膏晶須、氧化鋁和硅酸鎂鋁鹽與所述造孔劑基液以及糊化淀粉乳液混合制取所述粘結劑。一種活性炭，由包括炭粉以及上述粘結劑在內的原料經混合、成型、高溫活化工序制備而成。

技術領域

本發明涉及一種用于制備活性炭的粘結劑、其制備方法及一種活性炭。

背景技術

現有活性炭的生產過程中主要以煤焦油作為粘結劑用于一次炭粉的成型。一次碳粉可以理解為活化前經過炭化得到的炭粉。煤焦油中含有萘、苯酚、蒽、菲等成分，在熱解過程中會釋放到環境中造成污染，因此，從環保角度有必要開發對環境更友好的粘結劑。然而，由于煤焦油在熱解過程中同時又起到造孔劑的作用并能夠為活性炭提供骨架結構，而其他現有粘結劑往往又不能提供良好的造孔性能和對活性炭的骨架支撐強度，因此，目前的活性炭生產廠家仍不容易避免的使用到煤焦油。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于制備活性炭的粘結劑，其制備方法及一種活性炭。所述粘結劑是一種可以替代煤焦油，對于環境友好并有助于制備出性能優異的活性炭的粘結劑。

為了實現上述目的，根據本說明書的第一個方面，提供了一種用于制備活性炭的粘結劑。該粘結劑由包括按質量份計的如下組分混合制成：

40-70份淀粉；

0.8-3份聚乙烯醇；

10-40份堿式硅溶膠；

1-15份石膏晶須；

1-15份氧化鋁；

1-15份硅酸鎂鋁鹽；以及

為制備該粘結劑所需的水。

本發明中使用的堿式硅溶膠是由二氧化硅粒子在水中分散的膠體溶液，其pH值通常在9-10的范圍內，密度通常在1.1-1.3g/cm³的范圍內。

可選的，所述淀粉包含10-20份玉米淀粉和30-50份木薯淀粉。

可選的，所述石膏晶須、氧化鋁和硅酸鎂鋁鹽中至少一種組分的粒徑控制在150微米以下，優選在75微米以下。

根據本說明書的第二個方面，提供了一種用于制備活性炭的粘結劑的制備方法，用于制備上述第一個方面的粘結劑。該制備方法包括：以所述淀粉和水為原料混合制取糊化淀粉乳液；以所述聚乙烯醇、堿式硅溶膠和水為原料混合制取造孔劑基液；將所述石膏晶須、氧化鋁和硅酸鎂鋁鹽與所述造孔劑基液以及糊化淀粉乳液混合制取所述粘結劑。

可選的，所述以所述淀粉和水為原料混合制取糊化淀粉乳液的過程包括：取所述淀粉加入到按質量份計100-300份水中混勻并加熱至不高于沸騰溫度，然后加入氧化劑氧化，再加入堿液進行糊化，得到所述糊化淀粉乳液。

可選的，所述以所述聚乙烯醇、堿式硅溶膠和水為原料混合制取造孔劑基液的過程包括：將所述聚乙烯醇溶于按質量份計50份的水中，再分別加入消泡劑和所述堿式硅溶膠，加熱至不高于沸騰溫度并充分攪拌得到所述造孔劑基液。

可選的，所述氧化鋁以粉煤灰的形式加入；并且/或者，所述硅酸鎂鋁鹽以凹凸棒土的形式加入。

根據本說明書的第三個方面，提供了一種活性炭。該活性炭由包括炭粉以及上述第一個方面的粘結劑或上述第二方面的制備方法制備得到的粘結劑在內的原料經混合、成型、高溫活化工序制備而成。