一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，属于废物资源综合回收利用技术领域。本发明专利技术以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为10~110℃/min，微波焙烧温度为400~800℃，保温时间为20~40min进行微波再生处理；经再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层为氧化锌、下层为再生活性炭的产品，最后分离得到氧化锌和再生活性炭。本方法以生产醋酸乙烯过程中产生的废催化剂为原料，在空气气氛下，控制微波升温速度、焙烧温度、保温时间实现载醋酸锌废催化剂的再生及高纯氧化锌的制备，为废物再利用及高纯氧化锌的制备提供新方法，从而推进活性炭材料及有色金属锌的产业绿色化发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，属于废物资源综合回收利用

技术介绍
活性炭是一种具有高度发达孔隙结构和极大比表面积的人工碳材料制品，它可以从气相或液相中吸附各种物质且吸附能力强，随着人们对环境保护的要求越来越高，活性炭的应用领域也在不断地扩大，然而活性炭的吸附能力并不是永久的，伴随着活性炭实用过程中的不断磨损消耗，长时间吸附导致孔道堵塞以及吸附质的饱和等原因，活性炭的吸附能力会逐渐下降直至最后失效，导致活性炭大量废弃，造成资源的浪费，因此，对废活性炭进行回收再生并进行再利用，同时制备新型材料产品，既可以减少不必要的资源浪费，又可以为再生活性炭的利用开辟更多的路径，创造额外的经济价值，具有很强的现实与环保意义。另一方面，高纯氧化锌作为现代工业不可缺少的一种高科技原料，用途广泛，随着经济的迅速发展，对高纯氧化锌的利用量逐渐增加，同时对其品质的要求不断提高。而载醋酸锌废催化剂含锌量可达10%左右，具有较高的回收利用价值，亦可作为生产高纯氧化锌产品的资源自已，同时解决废弃物环境污染问题。现阶段常规热再生方式仍然是目前主流的活性炭再生方法，对于工业化生产时不可或缺的，但也存在诸多的缺陷，如专利200810058055.2公开的“一种废催化剂的再生方法”，其在回收处理废催化剂的同时制备得到了负载氧化锌光催化剂，但是其采用四段热再生处理，200~220℃保温30~60min，200~250℃保温20~40min，380~410℃保温40~60min，800~850℃保温20~40min，处理工序复杂，热再生温度高，处理时间长，而后还需经水洗-干燥处理。而微波加热再生作为一种新兴的再生方法，其优点已逐步受到研究人员的肯定，具有极大的发展潜力。因此，如何有效的进行载醋酸锌废催化剂活性炭的再生，解决工业废弃物的回收再利用、降低环境污染等问题，生产出高质量、高吸附能力、高得率的再生活性炭以及高纯氧化锌产品是当下急需解决的问题，为再生活性炭的利用开辟更多的路径，创造额外的经济价值具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法。本方法以生产醋酸乙烯过程中产生的废催化剂为原料，在空气气氛下，控制微波升温速度、焙烧温度、保温时间实现载醋酸锌废催化剂的再生及高纯氧化锌的制备，为废物再利用及高纯氧化锌的制备提供新方法，从而推进活性炭材料及有色金属锌的产业绿色化发展。本专利技术通过以下技术方案实现。一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，其具体步骤如下：（1）以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为10~110℃/min，微波焙烧温度为400~800℃，保温时间为20~40min进行微波再生处理；（2）经步骤（1）再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层为氧化锌、下层为再生活性炭的产品，最后分离得到氧化锌和再生活性炭。所述步骤（1）中载醋酸锌废活性炭包括以下质量百分比组分：碳60~85%，Zn5~10%，P1~3%，Na、Ca、Al、Si杂质元素占0~2%。上述制备得到的再生活性炭碘吸附值至少可提高600mg/g，得率大于75%，ZnO纯度高于97%。本专利技术的有益效果是：（1）该专利技术通过应用清洁的微波能进行简单的工艺再生，再生活性炭碘吸附值高850mg/g，得率大于75%，ZnO纯度高于97%。（2）经微波法再生处理得到的再生活性炭质量较高，可用于处理工业废水再利用，可实现以废治废的效果，为再生活性炭的利用开辟更多的路径。（3）减少环境污染的同时制备新型高纯氧化锌产品，创造乐额外的经济价值，具有很强的现实与环保意义。附图说明图1是本专利技术实施例3载醋酸锌废活性炭SEM图；图2是本专利技术实施例3制备得到的再生活性炭的SEM图；图3是本专利技术实施例3制备得到的高纯氧化锌的SEM图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1该利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，其具体步骤如下：（1）以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为10℃/min，微波焙烧温度为400℃，保温时间为40min进行微波再生处理；其中载醋酸锌废活性炭包括以下质量百分比组分：碳60%，Zn5%，P1%，Na、Ca、Al、Si杂质元素占0%；（2）经步骤（1）再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层为氧化锌、下层为再生活性炭的产品，最后分离得到氧化锌和再生活性炭。上述步骤（2）中得到的再生活性炭碘吸附值为850mg/g，得率为80%，ZnO纯度为97%。实施例2该利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，其具体步骤如下：（1）以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为60℃/min，微波焙烧温度为600℃，保温时间为30min进行微波再生处理；其中载醋酸锌废活性炭包括以下质量百分比组分：碳75%，Zn8%，P2%，Na、Ca、Al、Si杂质元素占1%；（2）经步骤（1）再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层为氧化锌、下层为再生活性炭的产品，最后分离得到氧化锌和再生活性炭。上述步骤（2）中得到的再生活性炭碘吸附值为900mg/g，得率为76%，ZnO纯度为98.5%。实施例3该利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，其具体步骤如下：（1）以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为110℃/min，微波焙烧温度为800℃，保温时间为20min进行微波再生处理；其中载醋酸锌废活性炭包括以下质量百分比组分：碳85%，Zn10%，P3%，Na、Ca、Al、Si杂质元素占2%，载醋酸锌废活性炭SEM图如图1所示；（2）经步骤（1）再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层为氧化锌、下层为再生活性炭的产品，最后分离得到氧化锌和再生活性炭。上述步骤（2）中得到的再生活性炭碘吸附值为950mg/g，得率为75%，ZnO纯度为99%；得到的再生活性炭SEM图如图2所示，得到的高纯氧化锌的SEM图如图3所示。以上结合附图对本专利技术的具体实施方式作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为10~110℃/min，微波焙烧温度为400~800℃，保温时间为20~40min进行微波再生处理；（2）经步骤（1）再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层为氧化锌、下层为再生活性炭的产品，最后分离得到氧化锌和再生活性炭。

【技术特征摘要】
1.一种利用载醋酸锌废活性炭制备高纯氧化锌的方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）以载醋酸锌废活性炭为原料，通过控制工业微波炉升温速率为10~110℃/min，微波焙烧温度为400~800℃，保温时间为20~40min进行微波再生处理；
（2）经步骤（1）再生处理后，在室温下自然冷却，生成上层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利波，马爱元，彭金辉，郑雪梅，夏洪应，李国江，程松，刘超，陈伟恒，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53