一种以固体废弃物为原料制备多孔材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种以固体废弃物为原料制备多孔材料的方法，该方法为：一、制备玉米皮粉和糖化污泥粉；二、将煤基工业废料和糖化污泥粉混合均匀，得到混合粉体；三、将去离子水、玉米皮粉和混合粉体混合均匀，得到坯料；四、将坯料置于恒温箱中进行陈腐处理和压制成型，得到成型坯料；五、将成型坯料进行干燥处理和焙烧处理，自然冷却后得到多孔材料。本发明专利技术的方法以煤基工业废料为支撑材料，以糖化污泥为粘结材料，以玉米皮为成孔材料，经过混合、陈腐、压制、焙烧等一系列工艺过程制得多孔材料，该多孔材料多为中孔和大孔的块体，可用于吸附材料，烟气脱硫、脱硝治理过程中的催化剂及载体，环保吸声材料、轻质陶瓷等众多领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，该方法为：一、制备玉米皮粉和糖化污泥粉；二、将煤基工业废料和糖化污泥粉混合均匀，得到混合粉体；三、将去离子水、玉米皮粉和混合粉体混合均匀，得到坯料；四、将坯料置于恒温箱中进行陈腐处理和压制成型，得到成型坯料；五、将成型坯料进行干燥处理和焙烧处理，自然冷却后得到多孔材料。本专利技术的方法以煤基工业废料为支撑材料，以糖化污泥为粘结材料，以玉米皮为成孔材料，经过混合、陈腐、压制、焙烧等一系列工艺过程制得多孔材料，该多孔材料多为中孔和大孔的块体，可用于吸附材料，烟气脱硫、脱硝治理过程中的催化剂及载体，环保吸声材料、轻质陶瓷等众多领域。【专利说明】
本专利技术属于多孔材料制备
，具体涉及一种以固体废弃物为原料制备多孔 材料的方法。
技术介绍
多孔材料是一类包含有大量孔隙的材料。所谓多孔材料，须具备以下两个要素：一 是多孔材料中包含有大量的孔隙；二是所含孔隙能够满足某种或多种设计要求，以达到所 期待的使用性能指标。多孔材料的应用广泛，可作为过滤材料应用于污水处理、食品及饮料 加工、医药卫生、环境保护等诸多行业；可作为建筑材料发挥自身重量轻、保温隔热、隔音、 运输使用方便等优点，能够取代传统的建筑材料；可作为环境材料用于消声、隔热、吸附有 毒有害气体、处理废水、减少汽车尾气排放等环保领域。因此多孔材料具有非常广泛的开发 前景，诸多行业的技术人员非常重视多孔材料的研宄和开发工作。 另一方面，随着煤炭行业和玉米深加工产业的高速发展，产生了粉煤灰、煤矸石 粉、玉米皮、糖化污泥等大量的固体废物，这些废物的产生不仅占用大量农田，而且造成环 境的破坏与污染，更可惜的是浪费了大量宝贵的可再利用资源。因此，研制开发一种以固体 废物为原料制备多孔材料的方法，是一项具有重要意义和挑战性的课题。 玉米皮又称为玉米苞叶，是果实玉米棒外的外包皮，其成本低廉、来源广泛且易于 加工，另外，玉米皮含有三维网状结构，可以作为成孔材料。然而目前玉米皮大多应用于锅 炉燃料、动物饲料、手工编织等方面，应用范围狭窄，科技含量低下，造成了资源的严重浪 费。 传统的玉米制糖工艺的生产过程中，玉米经粉碎后产生的玉米乳经过缓冲罐后进 入液化反应器，液化后产生的液化糖浆经冷却后送入糖化罐进行糖化，糖化后产生的糖化 液经过滤去除蛋白质、脂肪和其他不溶物后进入蒸发器进行浓缩，最后制备葡萄糖液，通常 情况下，在过滤糖化液的过程中会加入硅藻土作为过滤介质以更好的实现过滤，因此滤渣 中含有蛋白质、脂肪、其他不溶物以及硅藻土，该滤渣对人畜虽然无直接毒害，但若直接排 入水体，会大量消耗水中溶解氧，使水体生态受到破坏，危机农业、渔业和人类的正常生活。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种以固体废弃 物为原料制备多孔材料的方法。该方法以煤基工业废料为支撑材料，以糖化污泥为粘结材 料，以玉米皮为成孔材料，经过混合、陈腐、压制、焙烧等一系列工艺过程制得多孔材料，该 多孔材料多为中孔和大孔的块体，可用于吸附材料，烟气脱硫、脱硝治理过程中的催化剂及 载体，环保吸声材料、轻质陶瓷等众多领域。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种以固体废弃物为原料制备 多孔材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤一、将玉米皮和糖化污泥分别依次进行干燥、粉碎和过筛处理，得到玉米皮粉 和糖化污泥粉；所述糖化污泥为玉米制糖工艺中产生的糖化液过滤后的滤渣经烘干后得到 的产物； 步骤二、将煤基工业废料和步骤一中所述糖化污泥粉混合均匀，得到混合粉体，所 述混合粉体中煤基工业废料的质量百分含量为10%?40%，余量为糖化污泥粉；所述煤基 工业废料的平均粒径不大于150 μπι ; 步骤三、将去离子水、步骤一中所述玉米皮粉和步骤二中所述混合粉体按质量比 (20?50) : (0· 2?1) : 100混合均勾，得到坯料； 步骤四、将步骤三中所述坯料置于恒温箱中进行陈腐处理，然后将陈腐处理后的 坯料压制成型，得到成型坯料； 步骤五、将步骤四中所述成型坯料进行干燥处理，然后将干燥处理后的成型坯料 进行焙烧处理，自然冷却后得到多孔材料；所述焙烧处理的温度为900°C?1100°C，时间为 2h ?4tu 上述的，其特征在于，步骤一中所 述糖化污泥粉的含水率为8 %?10 %。 上述的，其特征在于，步骤一中所 述玉米皮粉和糖化污泥粉的粒度均为100?200目。 上述的，其特征在于，步骤二中所 述煤基工业废料为粉煤灰或煤矸石粉。 上述的，其特征在于，步骤三中所 述去离子水、玉米皮粉和混合粉体的质量比为（30?40) : (0. 4?0. 8) : 100。 上述的，其特征在于，所述去离子 水、玉米皮粉和混合粉体的质量比为35 :0. 6 :100。 上述的，其特征在于，步骤四中所 述陈腐处理的温度为25°C?35°C，时间为12h?24h。 上述的，其特征在于，步骤四中所 述压制成型的压力为90MPa?375MPa，时间为IOmin?30min。 上述的，其特征在于，步骤五中所 述干燥处理的温度为60°C?100°C，时间为3h?6h。 本专利技术与现有技术相比具有以下优点： 1、本专利技术的方法以煤基工业废料为支撑材料，以糖化污泥为粘结材料，以玉米皮 为成孔材料，经过混合、陈腐、压制、焙烧等一系列工艺过程制得多孔材料，该多孔材料多为 中孔和大孔的块体，可用于吸附材料，烟气脱硫、脱硝治理过程中的催化剂及载体，环保吸 声材料、轻质陶瓷等众多领域。 2、本专利技术的制备工艺简单，操作简便，制备周期短，生产成本低，实现了煤矸石粉/ 粉煤灰、糖化污泥以及玉米纤维皮等固体废弃物的回收利用。 3、本专利技术所采用的原料量大面广，易于就地取材，特别是针对我国目前蓬勃发展 的玉米深加工工业，能够为其副产品的处理找到一条合适的利用途径。 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例1制备的多孔材料的SEM图。 图2为本专利技术实施例2制备的多孔材料的SEM图。 图3为本专利技术实施例3制备的多孔材料的SEM图。 图4为本专利技术实施例5、实施例7、实施例9和实施例10制备的多孔材料的孔径分 布图。 【具体实施方式】 实施例1 本实施例制备多孔材料的方法包括以下步骤： 步骤一、将玉米皮和糖化污泥分别依次进行干燥、粉碎和过筛处理，得到玉米皮粉 和糖化污泥粉；所述糖化污泥为玉米制糖工艺中产生的糖化液过滤后的滤渣经烘干后得到 的产物；所述糖化污泥粉的含水率为8%，所述玉米皮粉和糖化污泥粉的粒度均为150目； 步骤二、将煤基工业废料和步骤一中所述糖化污泥粉混合均匀，得到混合粉体，所 述混合粉体中煤基工业废料的质量百分含量为10%，余量为糖化污泥粉；所述煤基工业废 料的平均粒径不大于150 μ m，所述煤基工业废料为粉煤灰； 步骤三、将去离子水、步骤一中所述玉米皮粉和步骤二中所述混合粉体按质量比 30 :0. 4 :100混合均匀，得到坯料； 步骤四、将步骤三中所述坯料置于恒温箱中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以固体废弃物为原料制备多孔材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将玉米皮和糖化污泥分别依次进行干燥、粉碎和过筛处理，得到玉米皮粉和糖化污泥粉；所述糖化污泥为玉米制糖工艺中产生的糖化液过滤后的滤渣经烘干后得到的产物；步骤二、将煤基工业废料和步骤一中所述糖化污泥粉混合均匀，得到混合粉体，所述混合粉体中煤基工业废料的质量百分含量为10％～40％，余量为糖化污泥粉；所述煤基工业废料的平均粒径不大于150μm；步骤三、将去离子水、步骤一中所述玉米皮粉和步骤二中所述混合粉体按质量比(20～50)：(0.2～1)：100混合均匀，得到坯料；步骤四、将步骤三中所述坯料置于恒温箱中进行陈腐处理，然后将陈腐处理后的坯料压制成型，得到成型坯料；步骤五、将步骤四中所述成型坯料进行干燥处理，然后将干燥处理后的成型坯料进行焙烧处理，自然冷却后得到多孔材料；所述焙烧处理的温度为900℃～1100℃，时间为2h～4h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61