一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺制造技术

本发明专利技术公开一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺，生产工艺为：将竹、木本原料或禾本原料粉碎，湿法磷酸浸泡，将滤去湿法磷酸的物料烘干，烘干的物料焙烧，冷却得活性炭产品。本发明专利技术用价格较低廉的湿法磷酸代替热法磷酸或精制湿法磷酸，不光降低了成本还提高了活化效果，不仅消除了废水、粉尘的严重污染，而且使浸渍用的湿法磷酸得以全部利用，也就是活化剂不产生实际消耗，经济效益和社会效益都得以体现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺，属于资源综合利用

技术介绍
活性炭是以优质煤、木材、生物质和各种果壳等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、制粉、成型、炭化、活化、成品处理等一系列工序加工制造而成的一种优良吸附剂，具有发达的内部孔隙结构和巨大的比表面积，广泛应用于冶金、轻纺、国防、环保及日常生活领域。活性炭按形态分为颗粒状、粉末状、纤维状等；根据原料不同，可分为木质活性炭、果壳类活性炭、煤基活性炭和石油焦活性炭等；根据用途不同，可分为净化水用、净化空气用、脱色用、回收溶剂用、针剂用、防护用等多种用途活性炭。由于其耐酸、耐碱、耐热，且颗粒活性炭在吸附饱和后，可方便地再生，所以，活性炭是现代社会工业生产和环境保护中必不可少的炭质吸附材料。目前，在活性炭生产技术方面，一般均采用以下两种常用工艺：一为化学法，二为物理法。化学法是把化学品加入原料中进行预活化，然后在惰性气体介质中高温加热，进行炭化和活化的一种方法。化学法预处理最有代表性的是：氯化锌法、磷酸（盐）法、氯化钙法和以碱为活化剂（碱法）的化学活化法。其中的磷酸法是将精细粉碎的原料与热法磷酸或精制湿法磷酸溶液混合形成预活化产物，接着预活化产物被烘干，并在炉内加热到400～600℃，之后先浸洗回收磷酸，再漂洗至不含磷酸，然后烘干、磨粉。这种工艺的优点是产品质量指标可以做得比较好，缺点是回收的磷酸质量较差，漂洗的废水量巨大，会产生产品重量10～20倍的难以处理的废水，而且磨粉时的粉尘污染难以避免。所以，目前大多数磷酸法厂家的厂址都在偏僻地方，废水直排，粉尘无人监管。
技术实现思路
针对湿法磷酸生产或加工中使用活性炭的特殊性，本专利技术提出一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺，克服了磷酸法工艺过程中产生巨量废水和粉尘污染的问题，简化工艺流程，降低生产成本，提高使用效果。本专利技术使用湿法磷酸作为活化剂，原料经浸渍、焙烧成湿法磷酸专用活性炭，可直接使用于湿法磷酸的生产、加工过程。本专利技术通过下列技术方案实现：一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺，经过下列各步骤：（1）将竹、木本原料或禾本原料粉碎至1～100目；（2）步骤（1）所得的粉碎原料加入原料重量1～4倍的湿法磷酸，所述湿法磷酸浓度为P2O5含量15～50%；（3）步骤（2）的粉碎原料浸泡8～48小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）将烘干的物料移入高温炉，在400～700℃的温度下隔绝空气焙烧1～6小时；（6）将按步骤（5）焙烧后的物料冷却到常温得活性炭产品，包装。该专用活性炭富含遇水即成磷酸的偏磷酸，属于湿法磷酸专用活性炭，在湿法磷酸浓缩、磷铵生产和其它以湿法磷酸为原料的生产加工中极为有效。进一步的，所述步骤（1）中竹、木本原料或禾本原料是植物和农业剩余物，如秸秆、果壳果仁、竹木下脚料、甘蔗渣、糠醛渣、纤维素废料等。进一步的，所述步骤（2）中的高温炉为活性炭生产用的炭化炉、活化炉或炭活化炉。进一步的，所述步骤（5）中物料移入微波炉，按每公斤0.2～1kw的功率隔绝空气加热20～60分钟。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了以下问题：一是湿法磷酸可以作为活性炭生产的活化剂。二是不产生废水解决了废水排放问题。三是不产生粉尘解决了黑色粉尘污染问题。四是简化了工艺流程，减少了工艺设备和投资。五是降低了运行费用。六是提高了湿法磷酸生产、加工过程中磷酸的浓度和质量。本专利技术用价格较低廉的湿法磷酸代替热法磷酸或精制湿法磷酸，不光降低了成本还提高了活化效果，不仅消除了废水、粉尘的严重污染，而且使浸渍用的湿法磷酸得以全部利用，也就是活化剂不产生实际消耗，因此，经济效益和社会效益都得以体现。对于湿法磷酸生产或加工专用的活性炭，并不需要洗去磷酸法生产出的活性炭中的偏磷酸，偏磷酸遇水即成磷酸这在湿法磷酸生产、加工过程中可以提高磷酸浓度和质量，焙烧后直接使用效果更好，另外，用价格较低廉的湿法磷酸代替热法磷酸或精制湿法磷酸，由于湿法磷酸中所谓的杂质如硫酸根、铁、铝等，在活性炭焙烧的过程中还可起到催化作用。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1：（1）将500g麦秆原料粉碎至100目；（2）步骤（1）粉碎好的原料中加入原料重量4倍的湿法磷酸，湿法磷酸浓度为P2O5含量27%；（3）将步骤（2）的粉碎原料浸泡8小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）按步骤（4）烘干的物料移入高温炉，在400℃的温度下隔绝空气焙烧6小时；（6）将焙烧好的物料冷却至常温即是活性炭产品，包装。经检测麦秆粉水份10.25%，活性炭产品重量262g，碘值912 mg/g，亚甲蓝12.5 ml/0.1g，灰分9.47%，干基收率58.4%，产品实际重量423g，偏磷酸含量32.15%。实施例2：（1）将500g甘蔗渣原料粉碎至20目；（2）步骤（1）粉碎好的原料中加入原料重量1倍的湿法磷酸，湿法磷酸浓度为P2O5含量50%；（3）将步骤（2）的粉碎原料浸泡24小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的原料烘干；（5）按步骤（4）烘干的物料移入高温炉，在700℃的温度下隔绝空气焙烧1小时；（6）将焙烧好的物料冷却至常温即是活性炭产品，包装。经检测甘蔗渣粉水份11.47%，活性炭产品重量205g，碘值922 mg/g，亚甲蓝20.1 ml/0.1g，灰分4.56%，干基收率46.39%，产品实际重量684g，偏磷酸含量38.52%。实施例3：（1）将锯末原料用1目筛过筛，取500g筛下锯末；（2）步骤（1）的锯末原料中加入原料重量2倍的湿法磷酸，湿法磷酸浓度为P2O5含量15%；（3）将步骤（2）的锯末原料浸泡48小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）按步骤（4）烘干的原料移入微波炉，在700w、2450MHz的条件下隔绝空气加热1小时；（6）将加热好的物料冷却至常温即是活性炭产品，包装。经检测锯末粉水份7.61%，活性炭产品重量211g，碘值953 mg/g，亚甲蓝17.4 ml/0.1g，灰分1.56%，干基收率45.65%，产品实际重量285g，偏磷酸含量22.09%。实施例4：（1）将1000g竹屑原料粉碎至60目；（2）在步骤（1）粉碎的原料中加入原料重量3倍的湿法磷酸，湿法磷酸浓度为P2O5含量27%；（3）将步骤（2）的粉碎原料浸泡48小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）按步骤（4）烘干的物料移入高温炉，在500℃的温度下隔绝空气焙烧4小时；（6）将焙烧好的物料冷却至常温即是活性炭产品，包装。经检测竹屑粉水份4.95%，活性炭产品重量458g，碘值997 mg/g，亚甲蓝18.3 ml/0.1g，灰分3.76%，干基收率48.19%，产品实际重量708g，偏磷酸含量29.36%。实施例5：（1）将1000g花生壳原料粉碎至40目；（2）在步骤（1）粉碎的原料中加入原料重量2倍的湿法磷酸，湿法磷酸浓度为P2O5含量27%；（3）将步骤（2）的原料浸泡24小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）按步骤（4）烘干的物料移入高温炉，在600℃的温度下隔绝空气焙烧3小时；（6）将焙烧好的物料冷却至常温即是活性炭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺，其特征在于，步骤如下：（1）将竹、木本原料或禾本原料粉碎至1～100目；（2）步骤（1）所得的粉碎原料加入原料重量1～4倍的湿法磷酸，所述湿法磷酸浓度为P2O5含量15～50%；（3）步骤（2）的粉碎原料浸泡8～48小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）将烘干的物料移入高温炉，在400～700℃的温度下隔绝空气焙烧1～6小时；（6）将按步骤（5）焙烧后的物料冷却到常温得活性炭产品，包装。

【技术特征摘要】
1.一种湿法磷酸专用活性炭生产工艺，其特征在于，步骤如下：（1）将竹、木本原料或禾本原料粉碎至1～100目；（2）步骤（1）所得的粉碎原料加入原料重量1～4倍的湿法磷酸，所述湿法磷酸浓度为P2O5含量15～50%；（3）步骤（2）的粉碎原料浸泡8～48小时后，滤去湿法磷酸；（4）将滤去湿法磷酸的物料烘干；（5）将烘干的物料移入高温炉，在400～700℃的温度下隔绝空气焙烧1～6小时；（6）将按步骤（5）焙烧后的物料冷却到常...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵常然，
申请(专利权)人：赵常然，
类型：发明
国别省市：云南;53