【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附材料，具体涉及一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法。
技术介绍
1、我国生物质资源具有种类丰富和产量大的特点，其年产量约35亿吨。生物质作为一种太阳能以化学能形式存储的能量载体，通过光合作用固定大气中的co2，因此其富含碳元素，开发利用前景广阔。有效利用生物质资源不仅可以避免资源的浪费，还可以创造增量价值，推动农林业发展。因此，加强对生物质资源的开发与利用，将对我国的经济社会发展产生积极影响。活性炭因其比表面积大和孔隙结构丰富的特点，而拥有优异的吸附性能，此外活性炭作为一种重要的环保材料还具有化学性质稳定、可再生性等优点，在环境治理和工业生产中发挥着重要的作用。生物质由于富含碳元素因此适用于作为制备活性炭的原料。
2、活性炭的制备过程一般由炭化和活化两个阶段组成。但这两个阶段可以独立进行，也可以同时进行。活性炭的炭化是指将原始碳质物在高温下进行干馏，去除其中的挥发性组分，同时形成初始孔隙结构。活性炭的活化是指通过在一定的条件下，进一步丰富其孔隙结构和比表面积，从而提高其吸附性能的过程。活化方法主要分为物理活化和化学活化。物理活化是通过高温蒸汽或气体对炭化后的原始物料进行处理，使其发生物理结构的改变。化学活化是在炭化后的原始物料表面添加化学活化剂，通过化学反应形成气体或溶液，从而促进孔隙的形成和比表面增大。
3、现有技术中也公开了一些生物质活性炭的制备方法，例如中国专利cn115959663a公开了一种生物质基活性炭材料及其制备方法和应用，将甘蔗渣和甘蔗叶用无水乙醇浸泡后，进行洗涤烘
4、中国专利cn 116354346a公开了一种木质颗粒活性炭及其制备工艺，将陈化后的木屑与浓度为85％热法食品级磷酸按照1：1.2～1.5的质量比混匀，经高温炭化活化后，漂洗晾干，制得木质粉状活性炭。将木质粉状活性炭90～100份、有机纳基膨润土20～25份、粘合剂6～8份、固化剂0.5～0.9份、碳酸氢钠2.5～4.5份、丙烯酸9～13份和水180～200份混匀造粒进行物理活化，制得木质颗粒活性炭。该工艺添加剂用量大，同时进行两次物理活化，能耗高，药剂用量大。
5、炭化和活化作为两个独立的阶段，需要进行多道工序，增加了制备过程的复杂性，同时炭化和活化都需要高温条件，单独进行时需要分别提供高温环境，导致能耗较高。当前活性炭生产工艺，无论采用物理活化还是化学活化法，均需消耗大量活化剂，导致生产成本的增加。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，以解决
技术介绍
中的问题，降低生产成本，提高生产效率。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，包括以下步骤：
4、s1、备料：将含锌粉尘物料、生物质进行预处理；
5、s2、造团：将步骤s1所得含锌粉尘物料进行造团，得到含锌粉尘团块；
6、s3、干燥：将步骤s2所得含锌粉尘团块、步骤s1所得生物质进行干燥处理，得到干燥后的含锌粉尘团块、生物质；
7、s4、炭化活化：将步骤s3所得含锌粉尘团块、生物质在高温密闭条件下进行炭化活化反应，反应结束后隔氧冷却，得到生物质活性炭。
8、优选的方案，步骤s1中，所述含锌粉尘物料包括高炉布袋灰(bh)和转炉除尘灰(zh)；所述生物质包括椰壳、甘蔗渣、秸秆、核桃壳、杂木、红木和松木中的一种或多种。
9、优选的方案，步骤s1中，将含锌粉尘物料、生物质分别放入干燥箱干燥，干燥温度100～110℃，干燥时间1～12h；然后用破碎机将生物质粉碎至25mm以下，得到生物质颗粒。
10、优选的方案，步骤s2中，将两种含锌粉尘以设定比例混合，混合后的粉尘加入水搅拌均匀至无团块，然后使用液压机调整压力为25～50mpa进行压制，得到含锌粉尘团块。
11、优选的方案，步骤s3中，将制得的含锌粉尘团块、生物质按预定配比于恒温干燥箱中干燥，干燥温度100～120℃，干燥时间1～12h。
12、优选的方案，步骤s4中，含锌粉尘与生物质的质量比为1:0.5～1:3。
13、优选的方案，步骤s4中，炭化活化反应温度为1000℃～1200℃，反应时间为40min～140min。
14、优选的方案，步骤s4中，待高温反应炉加热到目标温度后，将装有含锌粉尘团块、生物质颗粒的坩埚放入炉中；等预定加热时间结束后将坩埚快速取出，并隔绝氧气冷却，将生物质活性炭与粉尘还原团块经干式磁选分离，即可得到生物质活性炭。
15、本专利技术的原理：本专利技术利用了生物质炭化活化和含锌粉尘的还原之间的耦合效应，以生物质为碳源对含锌粉尘进行还原，同时以含锌粉尘的直接还原过程中产生的二氧化碳和气态金属钾、钠作为生物质活化过程的活化剂，制备生物质活性炭；在这一过程中生物质的炭化和活化同时完成，简化了生产过程，同时保证产品质量。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：
17、本专利技术提供一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，首次以钢厂含锌粉尘这种固体废弃物为活化剂制备活性炭，利用了含锌粉尘的直接还原过程中产生的二氧化碳和气态金属钾、钠活化生物质活，制备过程无需使用其他化学药剂。二次资源的巧妙利用大大降低了活性炭的生产成本。
18、本专利技术还提供一种生物质活性炭，由杂木活性炭的微观形貌可知，其表面疏松多孔，具有层状结构，存在一些不规则裂缝和孔隙，这是由于含锌粉尘中的钾钠还原挥发后，部分会吸附在活性炭表面，产生侵蚀作用，进一步促进了微孔的生成，使得孔道增多，孔隙结构变得更为丰富。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S1中，所述含锌粉尘物料包括高炉布袋灰BH和转炉除尘灰ZH。
3.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，所述生物质包括椰壳、甘蔗渣、秸秆、核桃壳、杂木、红木和松木中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S1中，将含锌粉尘物料、生物质分别放入干燥箱干燥，干燥温度100～110℃，干燥时间1～12h；然后用破碎机将生物质粉碎至25mm以下，得到生物质颗粒。
5.根据权利要求2所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S2中，将两种含锌粉尘以设定比例混合，混合后的粉尘加入水搅拌均匀，然后使用液压机调整压力为25～50MPa进行压制，得到含锌粉尘团块。
6.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S3中，将制得的含锌粉尘
7.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S4中，含锌粉尘与生物质的质量比为1:0.5～1:3。
8.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S4中，炭化活化反应温度为1000℃～1200℃，反应时间为40min～140min。
9.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤S4中，待高温反应炉加热到目标温度后，将装有含锌粉尘团块、生物质颗粒的坩埚放入炉中；等预定加热时间结束后将坩埚快速取出，并隔绝氧气冷却，将生物质活性炭与粉尘还原团块经干式磁选分离，即可得到生物质活性炭。
10.一种生物质活性炭，其特征在于，采用权利要求1～9中任一项所述方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤s1中，所述含锌粉尘物料包括高炉布袋灰bh和转炉除尘灰zh。
3.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，所述生物质包括椰壳、甘蔗渣、秸秆、核桃壳、杂木、红木和松木中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤s1中，将含锌粉尘物料、生物质分别放入干燥箱干燥，干燥温度100～110℃，干燥时间1～12h；然后用破碎机将生物质粉碎至25mm以下，得到生物质颗粒。
5.根据权利要求2所述一种利用钢厂含锌粉尘制备生物质活性炭的方法，其特征在于，步骤s2中，将两种含锌粉尘以设定比例混合，混合后的粉尘加入水搅拌均匀，然后使用液压机调整压力为25～50mpa进行压制，得到含锌粉尘团块。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王定政，王桂芳，杨金林，马少健，霍兴楠，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。