铝电解废炭基多孔炭的制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料领域，公开了一种铝电解废炭基多孔炭的制备方法，将铝电解废炭材料与活化组分按质量比为10：（0‑100）混合均匀，在特定气氛条件下高温反应，然后冷却至室温，清洗至pH至5‑9，得结构可控的多孔炭材料；其中，所述活化组分中主体成分和辅助成分的质量比为（10‑0）：（50‑0）。本方法以铝电解过程中产生的固体废弃炭为原料，采用高温活化处理，得到孔参数可控的多孔炭材料，实现了铝电解废炭材料的高价值资源化。本发明专利技术方法通过调整活化剂种类及用量、工艺条件，可以精确控制多孔炭结构参数，是一种简单、可规模化、废物高值化的多孔炭材料的制备方法。

Preparation of waste carbon-based porous carbon from aluminium electrolysis

【技术实现步骤摘要】
铝电解废炭基多孔炭的制备方法
本专利技术涉及新材料领域，特别涉及一种铝电解废炭基多孔炭的制备方法。
技术介绍
多孔炭材料比表面积丰富、孔径可调节、界面性质可控等特点，被广泛应用于储能、药物载体、基体增强、吸波、净水等领域。理论上，含碳的物质均可以作为活性炭的碳源，如树叶、污泥、有机聚合物、煤、石油焦等，制备工艺可以分为物理活化法、化学活化法、模板法、自组装等。一定程度上，可以实现对多孔炭的精确控制。在电解铝生产、铸造过程中和电解槽大修过程中，会产生大量的炭类危险固体废物。据统计，每生产1吨铝，大约产生10-20公斤铝电解废炭。具体可分为阳极炭渣和废阴极炭块，其中，阳极炭渣中含有≤30%炭材料，废阴极炭块中含有≥70%炭材料。现有技术可以通过破碎-浮选工艺将电解质和炭粉分离，电解质经精炼后回用，而炭粉形成炭泥，堆放或作为燃料燃烧掉。亦可以采用火法工艺，加入助燃剂，直接烧掉铝电解废炭中的炭，电解质回用。无论采用上述何种思路，炭粉均没有利用价值或价值很小。无法实现固体废物的资源化，造成资源的浪费和后续的环境问题。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术中存在铝电解过程中废炭材料影响环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝电解废炭基多孔炭的制备方法，其特征在于，将铝电解废炭材料与活化组分按质量比为10：（0‑100）混合均匀，在特定气氛条件下高温反应，然后冷却至室温，清洗至pH至5‑9，得结构可控的多孔炭材料；其中，所述活化组分中主体成分和辅助成分的质量比为（10‑0）：（50‑0）。

【技术特征摘要】
1.一种铝电解废炭基多孔炭的制备方法，其特征在于，将铝电解废炭材料与活化组分按质量比为10：（0-100）混合均匀，在特定气氛条件下高温反应，然后冷却至室温，清洗至pH至5-9，得结构可控的多孔炭材料；其中，所述活化组分中主体成分和辅助成分的质量比为（10-0）：（50-0）。2.根据权利要求1所述的铝电解废炭基多孔炭的制备方法，其特征在于，所述主体成分为以下任意一种或其组合：碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氯化锌、磷酸、氯化钾、氯化钠、氯化锂。3.根据权利要求1所述的铝电解废炭基多孔炭的制备方法，其特征在于，所述辅助成分为以下任意一种或其组合：氯化钙、氧化钙、碳酸钙、次氯酸钙、次氯酸钠、高锰酸钾、次氯酸、双氧水、水。4.根据权利要求1所述的铝电解废炭基多孔炭的制备方法，其特征在于，所述特定气氛为以下任意一种气体气氛或其组合：氮气、氩气、二氧化碳、水蒸气；所述特定气氛的气体流量为20mL/min-5L/min。5.根据权利要求1所述的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志华，杨建红，
申请(专利权)人：绿业中试低碳科技镇江有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32