[发明专利]褐煤吸附材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸附材料的制备领域，特别是涉及一种利用褐煤制备吸附材料的方法。 

背景技术

褐煤是泥炭成岩作用的产物，即植物残骸在物理、生物、化学作用下变成的岩石，是由芳香烃环组成并由盐桥、脂肪链等连接起来的大分子网状结构化合物。褐煤是煤炭资源中煤化程度较小的煤，属于软质煤，呈褐色，无光泽，与其他煤种相比，褐煤含氧量高，灰分及灰熔点变化大，密度小，易于自燃，煤粉容易爆炸。从我国主要褐煤矿区商品煤煤质资料中可知，我国的褐煤是一种高挥发分(50%左右)、高水分(30%左右)、高灰分(30%左右)、低热值(14MJ/kg左右)、低灰熔点的劣质燃料。褐煤中的氧含量较高，一般在15%～30%，且大部分以含氧官能团的形式存在，只有少数氧在煤的大分子结构中成为杂环氧。我国褐煤中的含氧官能团以酚羟基为主，其次是羧基和羰基，甲氧基很少，这些基团有随含碳量增加而降低的趋势。褐煤的基本结构是缩聚多环芳香结构，含有酚羟基、羧基、醚键、羰基等大量的活性含氧官能团，易于解离，具有弱酸性、亲水性、络合性、阳离子交换等特点。 

褐煤的基本结构是缩聚多环芳香结构，含有酚羟基、羧基、醚键、羰基等大量的活性含氧官能团。易于解离，具有弱酸性、亲水性、络合性、阳离子交换等特点，是良好的天然吸附材料。有关利用褐煤的阳离子交换作用吸附处理水体中重金属离子如Cr⁶⁺、Cu²⁺、Pb²⁺国内外已经有很多研究。而有关褐煤对水体中有机污染物的吸附性能，目前主要有染料废水研究和含酚废水研究。 

而目前利用褐煤的吸附材料，虽能对染料废水和含酚废水有一定的吸附作用，但并不适用于吸附偶氮类有机废水，并存在吸附废物后的褐煤不易回收再作为燃料利用的问题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种褐煤吸附材料的制备方法，能很好的作为偶氮类有机废水的吸附材料，且对废水吸附后便于回收再作为燃料利用，从而解决现有用褐煤制备吸附材料不适用于偶氮类有机废水以及吸附后不宜回收作为燃料再利用的问题。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种褐煤吸附材料的制备方法，包括： 

以褐煤粉为原料，对所述原料经氧化改性处理后，即制得褐煤吸附材料。 

本发明的有益效果为：通过氧化使褐煤粉改性，改性后使褐煤的酚羟基、羧基、羰基等特征含氧官能团的峰强度及峰宽度显著增加，褐煤接触角改变，褐煤的润湿性变好，褐煤的Zeta电位绝对值增大，显示出更大的电负性，并随pH值的升高而增大；煤中的孔径分布没有显著改变，总比表面积和总孔容增大的主要原因是中孔数量的增加，使得改性后的褐煤能有效去除偶氮类有机废水中主要含有的亚甲基蓝，适于作为偶氮类有机废水的吸附材料，并能在吸附后，便于通过固液分离的方式对作为吸附材料的褐煤粉回收再利用，很好解决了现有褐煤吸附材料只用于吸附染料废水和含酚废水，不适用于偶氮类有机废水，以及吸附后不易回收作为燃料再利用的问题。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。 

图1为本发明实施例提供的褐煤氧化前后的红外光谱图； 

图2为本发明实施例提供的氧化前后褐煤的N₂吸脱附等温线； 

图3为本发明实施例提供的五种常见的等温吸附线类型图。 

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。 

本发明实施例提供一种褐煤吸附材料的制备方法，该方法包括： 

以褐煤粉为原料，对原料经氧化改性处理后，即制得褐煤吸附材料。 

上述方法中，作为原料的褐煤粉的细度为20～70μm。 

上述方法中，作为原料褐煤粉通过以下方式制得，包括： 

将原生褐煤破碎处理，破碎粒径小于20mm，之后在烘干箱中于110℃烘干两小时除去 褐煤的表面吸附水和内在毛细水；