一种高温微电解铁碳填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温微电解铁碳填料及其制备方法，通过取质量份水、铁粉、碳粉和石墨烯进行第一次加热混合，然后将质量份粘结剂和催化剂依次加入并进行第二次加热混合，形成混合料；将混合料加入至成球机中制成球形颗粒；将所得球形颗粒在烘干机中烘干成型；取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料。其中粘结剂的粘合性能好，使用时稳定、不易水解，石墨烯的加入能够提高微电解填料的强度，降低了填料在使用过程中的磨损，催化剂的加入能够提高填料的反应活性，去除电极间随反应时间延长而产生的极化现象，从而增强了废水的处理效率，填料表面无板结、钝化现象发生，性能更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种高温微电解铁碳填料及其制备方法
本专利技术涉及工业废水污染物降解材料制造
，尤其涉及一种高温微电解铁碳填料及其制备方法。
技术介绍
铁碳填料是以铁和碳组成的铁碳原电池，在不通电的情况下，金属铁形成正极，碳形成负极，组成原电池，非常多的正极和负极按一定的比例形成电网而对污水过滤，对工业废水进行电解处理，而达到降解有机污染物的目的。进一步，铁和碳在酸碱(和重金属)的作用下又可以缓慢消去，达到污水处理的目的。但是现有的铁碳填料在使用过程中烧结温度过高导致铁粉氧化，并使填料的活性降低，另外，现有的粘结剂还存在强度不够，容易在水中分解，影响填料的使用效果等缺点。因此，研发一种性能稳定、活性好、污水处理效果好的铁碳填料成为了一项迫切而重要的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高温微电解铁碳填料及其制备方法，旨在解决现有技术中的铁碳填料性能不稳定、活性较差、污水处理效果有待提高的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的一种高温微电解铁碳填料，其原料以质量份计包括：50～70份铁粉、40～50份碳粉、10～20份石墨烯、4～8份粘结剂、4～6份催化剂、30～40份水。本专利技术还提供一种高温微电解铁碳填料的制备方法，包括如下步骤：配制所述粘结剂；取质量份水、铁粉、碳粉和石墨烯进行第一次加热混合，然后将质量份粘结剂和催化剂依次加入并进行第二次加热混合，形成混合料；将混合料加入至成球机中制成球形颗粒；将所得球形颗粒在烘干机中烘干成型；<br>取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料。其中，在配制所述粘结剂的步骤中：质量份粘结剂由1～2份硅酸钠、1～2份氯化钙和2～4份羟丙基纤维素组成；取质量份硅酸钠、氯化钙和羟丙基纤维素搅拌混合，搅拌转速为100～120r/min，搅拌时间为6～10min。其中，在取质量份水、铁粉、碳粉和石墨烯进行第一次加热混合，然后将质量份粘结剂和催化剂依次加入并进行第二次加热混合，形成混合料的步骤中：第一次加热混合过程中，加热时间为40～60℃，搅拌转速为90～110r/min，搅拌时间为10～20min；第二次加热混合过程中，加热时间为50～70℃，搅拌转速为130～150r/min，搅拌时间为15～25min。其中，所述催化剂为硅灰、石粉，废弃矿渣粉中的一种或多种。其中，在将混合料加入至成球机中制成球形颗粒的步骤中：需在混合料加入至成球机前需将混合料进行静置脱泡3～5min。其中，在将所得球形颗粒在烘干机中烘干成型的步骤中；将成球颗粒放入至烘干机中进行三次烘烤，第一次烘烤温度为80～100℃，烘烤时间为3～5min，待第一次烘烤完成后对球形颗粒进行浸润处理；将浸润处理后的球形颗粒放入至烘干机中进行第二次烘烤，第二次烘烤温度为110～120℃，烘烤时间为4～6min；待第二次烘烤完成后，对球形颗粒进行第三次烘烤，第三次烘烤温度为130～140℃，烘烤时间为5～7min。其中，在取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料的步骤中：待第三次烘烤完成后，将球形颗粒在马弗炉中焙烧，焙烧时，在温度升至300℃之前，采用每升高50℃，保持1～5min的加热方式；在温度升至300℃之后，采用每升高30℃，保持1～5min直到升温至500℃。其中，在取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料的步骤中：待球形颗粒在马弗炉中焙烧完成后取出，吹送冷风降低球形颗粒至90～110℃后，自然冷却制得铁碳填料。本专利技术的有益效果体现在：通过取质量份水、铁粉、碳粉和石墨烯进行第一次加热混合，然后将质量份粘结剂和催化剂依次加入并进行第二次加热混合，形成混合料；将混合料加入至成球机中制成球形颗粒；将所得球形颗粒在烘干机中烘干成型；取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料。其中粘结剂的粘合性能好，使用时稳定、不易水解，石墨烯的加入能够提高微电解填料的强度，降低了填料在使用过程中的磨损，催化剂的加入能够提高填料的反应活性，去除电极间随反应时间延长而产生的极化现象，从而增强了废水的处理效率，填料表面无板结、钝化现象发生，性能更加稳定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的实施例1的步骤流程图。图2是本专利技术的实施例2的步骤流程图。图3是本专利技术的实施例3的步骤流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。一种高温微电解铁碳填料，其原料以质量份计包括：50～70份铁粉、40～50份碳粉、10～20份石墨烯、4～8份粘结剂、4～6份催化剂、30～40份水之外，还包括5～15份膨松料、3～9份造孔剂、2～8份厌氧污泥，其中在配制完粘结剂后，进行膨松料的配制，其中膨松料由1～3份粘土、1～3份碳酸氢钠水溶液、1～3份云母石、1～3份蛭石、1～3份高岭土组成，将粘土、碳酸氢钠水溶液、云母石、蛭石、高岭土进行混合，并以300～500r/min的速度进行6～10min的搅打，直到呈膨松状态，以此形成膨松料；其中厌氧污泥、膨松料和造孔剂在第二次加热混合完成后按质量份依次加入，并以400～800r/min的速度进行6～10min的搅打；在将成球烘干加热成型和取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料的步骤之间还具有一步骤，该步骤是在球形颗粒烘干成型后，进行900～1100℃的高温干馏，之后自然冷却。请参阅图1，实施例1，本专利技术提供了一种高温微电解铁碳填料的制备方法，包括如下步骤：S100：配制4份所述粘结剂；S200：配制5份膨松料；S300：将30份水、50份铁粉、40份碳粉、10份石墨烯进行加热时间为40℃，搅拌转速为90r/min，搅拌时间为10min的第一次加热混合，之后将4份粘结剂和4份硅灰依次加入，并进行加热时间为50℃，搅拌转速为130r/min，搅拌时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温微电解铁碳填料，其特征在于，其原料以质量份计包括：/n50～70份铁粉、40～50份碳粉、10～20份石墨烯、4～8份粘结剂、4～6份催化剂、30～40份水。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温微电解铁碳填料，其特征在于，其原料以质量份计包括：
50～70份铁粉、40～50份碳粉、10～20份石墨烯、4～8份粘结剂、4～6份催化剂、30～40份水。


2.采用如权利要求1所述的高温微电解铁碳填料，其特征在于，所述高温微电解铁碳填料的制备方法，包括如下步骤：
配制所述粘结剂；
取质量份水、铁粉、碳粉和石墨烯进行第一次加热混合，然后将质量份粘结剂和催化剂依次加入并进行第二次加热混合，形成混合料；
将混合料加入至成球机中制成球形颗粒；
将所得球形颗粒在烘干机中烘干成型；
取烘干成型的球形颗粒进行焙烧，之后冷却，制得铁碳填料。


3.如权利要求2所述的高温微电解铁碳填料的制备方法，其特征在于，在配制所述粘结剂的步骤中：
质量份粘结剂由1～2份硅酸钠、1～2份氯化钙和2～4份羟丙基纤维素组成；
取质量份硅酸钠、氯化钙和羟丙基纤维素搅拌混合，搅拌转速为100～120r/min，搅拌时间为6～10min。


4.如权利要求2所述的高温微电解铁碳填料的制备方法，其特征在于，在取质量份水、铁粉、碳粉和石墨烯进行第一次加热混合，然后将质量份粘结剂和催化剂依次加入并进行第二次加热混合，形成混合料的步骤中：
第一次加热混合过程中，加热时间为40～60℃，搅拌转速为90～110r/min，搅拌时间为10～20min；
第二次加热混合过程中，加热时间为50～70℃，搅拌转速为130～150r/min，搅拌时间为15～25min。


5.如权利要求4所述的高温微电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：方克龙，张炜，汪小四，
申请(专利权)人：南京齐超环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32