一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法，属于活性炭的制造技术领域。其主要利用稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣经洗涤，并采用氢氧化钾为活化剂进行活化；再经洗涤、烘干制成高吸附值活性炭。本发明专利技术在活化的同时有效去除了碱溶滤渣中的二氧化硅，所得活性炭吸附性能极佳，亚甲基蓝吸附值达到２０ｍＬ／０．１ｇ以上，各项指标均符合国家标准。利用稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣生产优质活性炭，能实现生产质量优（亚甲基蓝吸附值达到２０ｍＬ／０．１ｇ以上，灰分３％以下），生产成本低的活性炭，并可减少稻壳灰碱溶滤渣对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用稻壳灰联产水玻璃和活性炭的方法，具体地说是将稻 壳灰制取水玻璃后的废渣通过化学方法活化生产高吸附性能活性炭，属于活 性炭的制造
技术背景燃烧产热是目前我国最常见的稻壳利用方式，燃烧后产生的稻壳灰主要 由二氧化硅和碳组成，目前最主要的利用方式是碱溶制取水玻璃，由于煮沸 过程中二氧化硅的析出、侵蚀程度的增加和水蒸汽的作用使稻壳灰的孔隙增 多，比表面积扩大，经进一步洗涤后即可制成活性炭。但是由于堵塞在碱溶 滤渣孔隙中的碱结晶极难去除，所得活性炭的灰分和吸附性能指标都很不理 想。同时实际生产中为了提高水玻璃的模数，往往会减少碱的用量，这就使 得碱溶滤渣中的二氧化硅残留量过高。特别是工业上一般要求活性炭的灰分低于5%，而稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣远远达不到这一标准。近年来有研究者使用氢氧化钾活化法制备稻壳活性炭，其比表面积高达 2000m7g (亚甲基蓝吸附值约3倍于林业部一级活性炭标准)，但都是以稻壳炭为原料，原料成本较高，目前还没有实际生产应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种稻壳灰制取优质活 性炭的生产方法，利用稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣，采用氢氧化钾为活 化剂进行活化；在活化的同时有效去除了碱溶滤渣中的二氧化硅，所得活性 炭吸附性能极佳，生产成本低，并可减少稻壳灰碱溶滤渣对环境的污染。本专利技术的主要解决方案是这样实现的本专利技术，特征是采用以下工艺步 骤其组份和配比按份数计1、将稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣以80 90。C的热水洗涤至pH值 7 10的中性或弱碱性；再按每1重量份的碱溶滤渣需5 6重量份盐酸溶液 进行酸洗，盐酸溶液浓度为0.4 0.6mol/L;、 将酸洗后得到的固体碱溶滤渣用80 9(TC的热水进行二次水洗至pH 值7 10的中性；3、 将上述二次水洗后的碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化，其用量为1 重量份的碱溶滤渣需3 4重量份的氢氧化钾，活化温度640 700°C，活化 时间20 60分钟；4、 将活化后的滤渣混合物料溶解在80 9(TC热水中，热水用量为1重 量份的滤渣加入2 3重量份热水；再经粉碎，过滤；5、 将粉碎过滤后的混合物料以80 9(TC的热水洗涤至pH值7 10的中 性或弱碱性；再按每1重量份的滤渣需5 6重量份盐酸进行酸洗，盐酸溶液 浓度为0. 4 0. 6mol/L;将酸洗后得到的混合物料用80 90°C的热水进行二 次水洗至pH值7 10;6、 再将上述二次水洗后的混合物料烘干，烘干温度190 210 。C;烘干时间4 6h后即得高吸附性能活性炭；所述的碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化将3 3. 5重量份的氢氧化钾溶 于4. 5 5. 5重量份的冷水中，待全部溶解后立即加入1重量份的碱溶滤渣并 搅匀为预活化混合物料，于120 14(TC的温度下烘干；然后将预活化混合物 料放入普通焖烧窑中活化加热。所述的活化时的加热方式为活化混合物料在20 30分钟内温度升高至 活化温度600 70(TC时，保温20 30分钟。本专利技术与已有技术相比具有以下优点本专利技术充分利用了稻壳灰制取水玻璃的副产品碱溶滤渣，而且允许碱溶滤渣中二氧化硅的残留量高达40% 45°/。，有利于在碱溶工艺中制得较高模数 的水玻璃。所得的活性炭按照GB/T 12496.10-1999测得的亚甲基蓝吸附值 高达20 30mL/0. lg (林业部一级活性炭标准为12mL/0. lg)，灰分低于3%， 克服了困扰稻壳基活性炭生产的灰分超标问题。整个生产过程安全无毒，在 常压下进行，不需要惰性保护气和专门设备。 附图说明图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面本专利技术将结合附图中的实施例作进一步描述实施例一本专利技术，采用以下工 艺步骤其组份和配比按重量份数计本专利技术使用稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣为原料(碱溶滤渣中的二氧 化硅含量为40% 45%)。先将稻壳灰制取水玻璃后的碱溶湿渣以8(TC的热水洗涤至pH10，再用浓度为0.5mol/L的盐酸，按每1份碱溶滤渣需6份盐酸 的用量进行酸洗，将酸洗后得到碱溶滤渣固体；用8CTC热水进行二次水洗并 洗涤至中性，洗涤后的碱溶滤渣应达到以下标准碳含量大于55%;亚甲基 蓝吸附值大于6mL/0. lg;粒度小于100微米；无杂质。将上述二次水洗后的 碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化。将3份氢氧化钾溶于4. 5份冷水中，待全 部溶解后立即加入1份洗涤后的碱溶滤渣并搅匀，于12(TC烘干至硬化。将 上述混合物料移入焖烧窑中，在30分钟以内由室温升高到640°C，保温20 分钟。保温时间结束后，取出物料，将1份物料溶解于2份9(TC热水中，经 粉碎(采用YSX-300型粉碎机，转速5000r/min，粉碎细度100目)后过滤(采 用BAMY50/800-U型板框压滤机，过滤面积50m2)，将滤渣以80。C的热水洗涤 至pH10，再用浓度为0. 5mol/L的盐酸，按每1份碱溶滤渣需6份盐酸溶液 的用量进行酸洗。将酸洗后得到的固体用8(TC热水进行二次水洗并洗涤至中性，烘干(烘干温度200 'C;烘干时间5h)后即得高吸附性能活性炭； 其质量指标如表1:表l活性炭质量指标<table>table see original document page 5</column></row><table>实施例二本专利技术，特征是采用 以下工艺步骤其组份和配比按重量份数计将稻壳灰制取水玻璃后的碱溶湿渣以85'C的热水洗漆至pH10，再用浓度为0. 5mol/L的盐酸，按每1份碱溶滤渣需7份盐酸溶液的用量进行酸洗，将 酸洗后得到的固体用85r热水进行二次水洗并洗涤至中性。将上述二次水洗 后的碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化。高温活化取3.2份氢氧化钾溶于5 份冷水中，待全部溶解后立即加入1份洗涤后的碱溶滤渣并搅匀，于13(TC 烘干至硬化。将上述混合物料移入焖烧窑中，在20分钟以内由室温升高到 660°C，保温30分钟。保温时间结束后，取出物料，将1份物料溶解于2份 8(TC热水中，粉碎至无硬块后过滤，将滤渣以9(TC的热水洗涤至pH10，再 用浓度为0. 5mol/L的盐酸，按每1份碱溶滤渣需7份盐酸溶液的用量进行酸 洗，将酸洗后得到的固体用9(TC热水进行二次水洗并洗涤至中性，烘干(烘干温度200 °C;烘干时间5h)后即得高吸附性能活性炭；实施例三本专利技术，特征是采用 以下工艺步骤其组份和配比按重量份数计将稻壳灰制取水玻璃后的碱溶湿渣以9(TC的热水洗漆至pH9，再用浓度 为0. 5mol/L的盐酸，按每1份碱溶滤渣需7份盐酸的用量进行酸洗，将酸洗 后得到的固体用9(TC热水进行二次水洗并洗涤至中性。将上述二次水洗后的 碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化。高温活化将3.5份氢氧化钾溶于5.5份 冷水中，待全部溶解后立即加入l份洗涤后的碱溶滤渣并搅匀，于125。C烘 干至硬化。将上述混合物料移入焖烧窑中，在25分钟以内由室温升高到700 °C，保温25分钟。保温时间结束后，取出物料，将1份物料溶解于3份80 。C热水中，粉碎(采用YSX-300型粉碎机，转速5000r/min，粉碎细度IOO目)后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法，其特征是采用以下工艺步骤：（１）、先将稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣以８０～９０℃的热水洗涤至ｐＨ值７～１０的中性或弱碱性；再按每１重量份的碱溶滤渣需５～６重量份的盐酸溶液进行酸洗，盐酸浓度为：０．４～０．６ｍｏｌ／Ｌ；（２）、将酸洗后得到的碱溶滤渣用８０～９０℃的热水进行二次水洗至ｐＨ值７～１０的中性；（３）、将上述二次水洗后的碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化为混合物料，活化用量为１重量份的碱溶滤渣需３～４重量份的氢氧化钾，活化温度６４０～７００℃，活化时间２０～６０分钟；（４）、将活化后的混合物料溶解在８０～９０℃的水中，水用量为１重量份的滤渣加入２～３重量份水；再经粉碎，过滤；（５）、将粉碎过滤后的混合物料再以８０～９０℃的热水洗涤至ｐＨ值７～１０的中性或弱碱性；再按每１重量份的滤渣需５～６重量份盐酸溶液进行酸洗，盐酸溶液浓度为：０．４～０．６ｍｏｌ／Ｌ；将酸洗后得到的混合物料用８０～９０℃的热水，进行二次水洗至ｐＨ值７～１０的中性；（６）、再将上述二次水洗后的混合物料烘干，烘干温度：１９０～２１０℃；烘干时间：４～６ｈ后即得高吸附性能活性炭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正行，耿敏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]