本发明专利技术属于活性炭制备技术领域，提供了一种再生活性炭及其制备方法，本发明专利技术的再生活性炭由粘结剂、造孔剂、表面活性剂和活性炭颗粒混合制备而成。本发明专利技术中含有的金属氧化物能在活性炭制备过程中与水蒸汽反应生成碱类物质，碱类物质作为催化剂可加快碳颗粒的活化反应速度，缩短活化阶段的时间，能促进活性炭孔隙的形成并增加活性炭孔隙数量。而金属离子还能增加活性炭表面官能团，加入表面活性剂，提高了煤质柱状炭的机械强度，同时降低灰分含量，增大吸附量。
【技术实现步骤摘要】
一种再生活性炭及其制备方法
本专利技术属于活性炭制备
，具体涉及一种再生活性炭及其制备方法。
技术介绍
活性炭因其具孔隙结构发达、低毒性、比表面积大，且稳定性好，被认为是一种高效的吸附材料。在环保、医药、化工、黄金提炼、纳米材料、高效催化剂等领域有着广泛的应用。然而，但经吸附后的废活性炭使用成本较高，若将达到吸附饱和的活性炭不经处理而废弃掉，不仅极大限制了活性炭的应用范围，而且还会造成资源浪费及二次污染等问题。因此，开发吸附饱和活性炭的再生技术具有重要的环境效益和经济效益。活性炭的再生就是用物理、化学或生物方法在不破坏其原有结构的前提下，去除吸附于活性炭微孔的物质，恢复其吸附性能，达到重复使用的目的。日前，活性炭再生方法有：热再生法、湿式氧化再生法、生物再生法，超临界流体再生法、光催化再生法、超声再生法、微波辐射再生法、超临界CO2萃取再生法，电化学再生法等。其中热再生法因具有效率高、加热均匀、再生彻底、操作简单等优势成为应用最广泛的再生方法，但是也存在缺陷，如热解阶段残留在活性炭微孔中的炭会影响在最终再生活性炭的孔结构以及活性炭吸附性能在再生后会大大下降。目前活性炭基本由木材，煤炭，或石油半成品制成，成本消耗大，制备过程复杂，不利于环境可持续发展。随着人类社会的发展，活性炭的耗用量越来越大，所产生的废弃活性炭越来越多，如何制备可再生的活性炭，在一定程度上使废弃活性炭得到了循环利用，对资源综合利用效率具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种生物方法再生活性炭及其制备方法，该再生活性炭通过热再生法就可获得活性炭，且在热解阶段不会有炭残留在活性炭微孔中，再生率达到80-90％，本专利技术的具体内容如下：本专利技术的目的在于提供一种再生活性炭，其技术点在于：以重量份数计，所述再生活性炭由5-10重量份的粘结剂、5-40重量份的造孔剂、0.5-5重量份的表面活性剂、50-90重量份的活性炭颗粒混合制备而成。在本专利技术的有的实施例中，上述再生活性炭的配方体系中粘结剂为有机粘结剂和无机粘结剂的混合物，所述有机粘结剂的重量：无机粘结剂的重量＝(1-3)：1。在本专利技术的有的实施例中，上述无机粘结剂为有金属氧化物。在本专利技术的有的实施例中，上述金属氧化物为氧化钙、氧化镁和三氧化二铁中至少一种。在本专利技术的有的实施例中，上述有机粘结剂为聚乳酸、聚3-羟基丁酸和魔芋葡甘聚糖中的至少一种。在本专利技术的有的实施例中，上述再生活性炭的配方体系中活性炭颗粒的中值粒径为30-60μm。在本专利技术的有的实施例中，上述再生活性炭的配方体系中造孔剂为碳酸铵和碳酸氢铵中的至少一种。在本专利技术的有的实施例中，上述再生活性炭的配方体系中表面活性剂为椰子油和十二烷基磺酸钠中的至少一种。本专利技术的第二个目的在于提供一种再生活性炭的制备方法，其技术在于：所述再生活性炭的制备方法包括以下步骤：步骤一：将造孔剂和活性炭颗粒混合均匀，然后往混合均匀的所述的造孔剂和活性炭颗粒中加入粘结剂，使得所述的合金粉粘结在所述的造孔剂表面得到混合物料A；步骤二：将步骤一中得到的混合物料A通过高速混合，在300-500℃下预烧结1-3h，彻底去除所述的造孔剂和所述的粘结剂得到混合物料B；步骤三：往步骤二得到的混合物料B中加入表面活性剂后，分三阶段烧结：第一阶段：烧结温度从室温升至500-650℃，升温速率控制在3-5℃/min，并在500-650℃下保温30-60min；第二阶段：将烧结温度升至800-900℃，升温速率控制在3-5℃/min，并在800-900℃下保温10-20min；第三阶段：将烧结温度升至1100-1300℃，升温速率控制在1-2℃/min，并在1100-1300℃下保温240-360min，烧结后冷却即得所述的再生活性炭。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术的再生活性炭由粘结剂、造孔剂、表面活性剂和活性炭颗粒混合制备而成。本专利技术中含有的金属氧化物能在活性炭制备过程中与水蒸汽反应生成碱类物质，碱类物质作为催化剂可加快碳颗粒的活化反应速度，缩短活化阶段的时间，能促进活性炭孔隙的形成并增加活性炭孔隙数量。而金属离子还能增加活性炭表面官能团，加入表面活性剂，提高了煤质柱状炭的机械强度，同时降低灰分含量，增大吸附量。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种再生活性炭由7.5kg的粘结剂、22.5kg的造孔剂、2.75kg表面活性剂、70kg的活性炭颗粒混合制备而成。其中，粘结剂为有机粘结剂和无机粘结剂的混合物，所述有机粘结剂的重量：无机粘结剂的重量＝2：1。上述无机粘结剂为有金属氧化物。上述金属氧化物为氧化钙。上述有机粘结剂为聚乳酸。其中，再生活性炭的配方体系中活性炭颗粒的中值粒径为45μm。其中，造孔剂为碳酸铵。其中，再生活性炭的配方体系中表面活性剂为椰子油。按照上述配方，本专利技术的一种再生活性炭的制备方法包括以下步骤：步骤一：将造孔剂和活性炭颗粒混合均匀，然后往混合均匀的所述的造孔剂和活性炭颗粒中加入粘结剂，使得所述的合金粉粘结在所述的造孔剂表面得到混合物料A；步骤二：将步骤一中得到的混合物料A通过高速混合，在400℃下预烧结2h，彻底去除所述的造孔剂和所述的粘结剂得到混合物料B；步骤三：往步骤二得到的混合物料B中加入表面活性剂后，分三阶段烧结：第一阶段：烧结温度从室温升至575℃，升温速率控制在4℃/min，并在575℃下保温45min；第二阶段：将烧结温度升至850℃，升温速率控制在4℃/min，并在850℃下保温15min；第三阶段：将烧结温度升至1200℃，升温速率控制在1.5℃/min，并在1200℃下保温300min，烧结后冷却即得所述的再生活性炭。本实施例制备得到的再生活性炭使用后，回收率为85％。实施例2一种再生活性炭由5kg的粘结剂、5kg的造孔剂、0.5kg表面活性剂、50kg的活性炭颗粒混合制备而成。其中，粘结剂为有机粘结剂和无机粘结剂的混合物，所述有机粘结剂的重量：无机粘结剂的重量＝1：1。上述无机粘结剂为有金属氧化物。上述金属氧化物为氧化镁。上述有机粘结剂为聚3-羟基丁酸。其中，再生活性炭的配方体系中活性炭颗粒的中值粒径为30μm。其中，造孔剂为碳酸氢铵。其中，再生活性炭的配方体系中表面活性剂为十二烷基磺酸钠。按照上述配方，本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种再生活性炭，其特征在于：以重量份数计，所述再生活性炭由5-10重量份的粘结剂、5-40重量份的造孔剂、0.5-5重量份的表面活性剂、50-90重量份的活性炭颗粒混合制备而成。/n
【技术特征摘要】
1.一种再生活性炭，其特征在于：以重量份数计，所述再生活性炭由5-10重量份的粘结剂、5-40重量份的造孔剂、0.5-5重量份的表面活性剂、50-90重量份的活性炭颗粒混合制备而成。
2.根据权利要求1所述的所述的一种再生活性炭，其特征在于：所述粘结剂为有机粘结剂和无机粘结剂的混合物，所述有机粘结剂的重量：无机粘结剂的重量＝(1-3)：1。
3.根据权利要求2所述的所述的一种再生活性炭，其特征在于：所述无机粘结剂为有金属氧化物。
4.根据权利要求3所述的所述的一种再生活性炭，其特征在于：所述金属氧化物为氧化钙、氧化镁和三氧化二铁中至少一种。
5.根据权利要求2所述的所述的一种再生活性炭，其特征在于：所述有机粘结剂为聚乳酸、聚3-羟基丁酸和魔芋葡甘聚糖中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的所述的一种再生活性炭，其特征在于：所述活性炭颗粒的中值粒径为30-60μm。
7.根据权利要求1所述的所述的一种再生活性炭，其特征在于：所述造孔剂为碳酸铵和碳酸氢铵中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：褚奇奇，
申请(专利权)人：德清县联新环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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