The invention relates to the field of hard template preparation of porous carbon materials, and specifically discloses a method for preparing coal-based multi-stage porous activated carbon materials using cyanamide waste residue as template, including the following steps: crushing and grinding raw coal to obtain raw coal particles with particle size of 60 to 200 meshes, then adding cyanamide waste residue, adhesives and water to mix evenly; then compressing and shaping reaction materials, ventilating and drying, and then passing through. After carbonization treatment, the carbonized material is transferred into the activation furnace and activated gas is introduced for activation treatment. Finally, the crude activated carbon is treated by acid washing and water washing in turn, and the coal-based multi-stage porous activated carbon material is obtained after drying. The method of the invention is simple and easy to operate, greatly reduces the treatment cost of high-risk waste such as cyanamide industrial waste residue, realizes resource utilization, and can obtain nitrogen-modified coal-based activated carbon with high added value in one step. The recovered carbon material can be used as adsorbent or catalyst carrier, and greatly improves the added value of coal-based activated carbon.
【技术实现步骤摘要】
一种以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法
本专利技术涉及硬模板法制备多孔炭材料领域,具体涉及一种以氰胺废渣作模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法。
技术介绍
多孔炭材料作为一种具有高比表面积、孔隙发达的材料,具有耐酸碱腐蚀、价格低廉等优点,被广泛用于吸附、脱色、精制、分离、催化等领域。目前,工业上的多孔炭材料的原料主要来自煤、生物质等含碳有机物,其中煤质活性炭占到60%左右,但利用煤制备的炭材料的孔隙结构通常为孔径小于2nm的微孔炭材料,存在一定的使用限制,因此,制备具有诸如微孔-介孔或微孔-介孔-大孔的煤质多级孔炭材料具有很强的实际意义。其中,氮掺杂多孔炭材料作为一种新型碱性炭材料,在吸附及催化等高端领域展现出了优良的性能,但目前氮掺杂炭材料尚未实现产业化生产。已报导的氮掺杂炭材料的制备方法较多,但是大都是对已合成好的炭材料通过添加额外的昂贵的有机或者无机氮源进行改性而得,其生产成本较高。因此,我们需要寻找一种廉价、高效的含氮试剂用于大规模生产氮掺杂炭材料。氰胺化合物作为一类重要的化工原料被广泛的应用于制造精细化工产品、医药原料和农药原料,如单氰胺主要用于医药、保健产品、饲料添加剂的合成和农药中间体的合成;双氰胺可用于制备胍盐、三聚氰二胺类化合物、涂料、染料固色剂、化肥等,其主要是通过氰氨化钙(石灰氮)为原料经过水解过程制备的。在生产过程中原料中的Ca原子以CaCO3的形式沉积下来,形成了大量的副产物—氰胺废渣,其主要成分为90wt%的CaCO3及少量石墨。由于氰胺废渣是难以处理的工业废渣且几乎无利用价值,国内生产厂家大部分将氰胺废渣就地堆放或填 ...
【技术保护点】
1.一种以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法,包括以下步骤:(1)将原煤破碎、磨粉得到粒度为60‑200目的原煤颗粒,再加入氰胺废渣、粘合剂和水混合均匀,得到反应物料;(2)将步骤(1)得到的物料压缩成型,通风晾干后再经过炭化处理,得到炭化料;(3)将步骤(2)得到的炭化料转入活化炉中,通入活化气体进行活化处理,得到活性炭粗品;(4)将步骤(3)得到的活性炭粗品依次经过酸洗处理和水洗处理,烘干后即得所述煤质多级孔活性炭材料。
【技术特征摘要】
1.一种以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法,包括以下步骤:(1)将原煤破碎、磨粉得到粒度为60-200目的原煤颗粒,再加入氰胺废渣、粘合剂和水混合均匀,得到反应物料;(2)将步骤(1)得到的物料压缩成型,通风晾干后再经过炭化处理,得到炭化料;(3)将步骤(2)得到的炭化料转入活化炉中,通入活化气体进行活化处理,得到活性炭粗品;(4)将步骤(3)得到的活性炭粗品依次经过酸洗处理和水洗处理,烘干后即得所述煤质多级孔活性炭材料。2.如权利要求1所述的以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述原煤为无烟煤、长焰煤、不粘煤中的一种或多种;所述原煤的灰分含量低于5%。3.如权利要求1所述的以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氰胺废渣选自单氰胺、双氰胺或三聚氰胺废渣中的一种或多种。4.如权利要求1所述的以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述粘合剂为煤焦油、沥青或酚醛树脂中的一种或多种。5.如权利要求1所述的以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:李瑛,邱一洋,蓝国钧,唐浩东,韩文锋,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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