[发明专利]一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用稻壳灰联产水玻璃和活性炭的方法，具体地说是将稻壳灰制取水玻璃后的废渣通过化学方法活化生产高吸附性能活性炭，属于活性炭的制造技术领域。

背景技术

燃烧产热是目前我国最常见的稻壳利用方式，燃烧后产生的稻壳灰主要由二氧化硅和碳组成，目前最主要的利用方式是碱溶制取水玻璃，由于煮沸过程中二氧化硅的析出、侵蚀程度的增加和水蒸汽的作用使稻壳灰的孔隙增多，比表面积扩大，经进一步洗涤后即可制成活性炭。但是由于堵塞在碱溶滤渣孔隙中的碱结晶极难去除，所得活性炭的灰分和吸附性能指标都很不理想。同时实际生产中为了提高水玻璃的模数，往往会减少碱的用量，这就使得碱溶滤渣中的二氧化硅残留量过高。特别是工业上一般要求活性炭的灰分低于5％，而稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣远远达不到这一标准。

近年来有研究者使用氢氧化钾活化法制备稻壳活性炭，其比表面积高达2000m²/g(亚甲基蓝吸附值约3倍于林业部一级活性炭标准)，但都是以稻壳炭为原料，原料成本较高，目前还没有实际生产应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法，利用稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣，采用氢氧化钾为活化剂进行活化；在活化的同时有效去除了碱溶滤渣中的二氧化硅，所得活性炭吸附性能极佳，生产成本低，并可减少稻壳灰碱溶滤渣对环境的污染。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

本发明一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法，特征是采用以下工艺步骤：其组份和配比按份数计：

1、将稻壳灰制取水玻璃后的碱溶滤渣以80～90℃的热水洗涤至pH值7～10的中性或弱碱性；再按每1重量份的碱溶滤渣需5～6重量份盐酸溶液进行酸洗，盐酸溶液浓度为：0.4～0.6mol/L；

2、将酸洗后得到的固体碱溶滤渣用80～90℃的热水进行二次水洗至pH值7～10的中性；

3、将上述二次水洗后的碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化，其用量为1重量份的碱溶滤渣需3～4重量份的氢氧化钾，活化温度640～700℃，活化时间20～60分钟；

4、将活化后的滤渣混合物料溶解在80～90℃热水中，热水用量为1重量份的滤渣加入2～3重量份热水；再经粉碎，过滤；

5、将粉碎过滤后的混合物料以80～90℃的热水洗涤至pH值7～10的中性或弱碱性；再按每1重量份的滤渣需5～6重量份盐酸进行酸洗，盐酸溶液浓度为0.4～0.6mol/L；将酸洗后得到的混合物料用80～90℃的热水进行二次水洗至pH值7～10；

6、再将上述二次水洗后的混合物料烘干，烘干温度：190～210℃；烘干时间：4～6h后即得高吸附性能活性炭；

所述的碱溶滤渣拌入氢氧化钾高温活化：将3～3.5重量份的氢氧化钾溶于4.5～5.5重量份的冷水中，待全部溶解后立即加入1重量份的碱溶滤渣并搅匀为预活化混合物料，于120～140℃的温度下烘干；然后将预活化混合物料放入普通焖烧窑中活化加热。

所述的活化时的加热方式为：活化混合物料在20～30分钟内温度升高至活化温度600～700℃时，保温20～30分钟。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明充分利用了稻壳灰制取水玻璃的副产品碱溶滤渣，而且允许碱溶滤渣中二氧化硅的残留量高达40％～45％，有利于在碱溶工艺中制得较高模数的水玻璃。所得的活性炭按照GB/T 12496.10-1999测得的亚甲基蓝吸附值高达20～30mL/0.1g(林业部一级活性炭标准为12mL/0.1g)，灰分低于3％，克服了困扰稻壳基活性炭生产的灰分超标问题。整个生产过程安全无毒，在常压下进行，不需要惰性保护气和专门设备。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

实施例一：本发明一种稻壳灰制取优质活性炭的生产方法，采用以下工艺步骤：其组份和配比按重量份数计：