[发明专利]一种磁性活性炭及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于活性炭，具体涉及一种磁性活性炭及其制备方法。 

背景技术

活性炭是一种优质吸附剂，具有较强的化学稳定性、机械强度，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，使用失效后容易再生等良好性能，在食品加工、医药、冶金、化工、环保等方面具有广泛用途。制备活性炭的原料有木材、焦炭、石油焦、果壳等，其生产方法有水蒸气或烟道气活化法、高温炭化、化学炭化活化法等。市场上高品质的活性炭，主要由常规加热氢氧化钾活化的方法制得，其活化时间较长，活化温度较高，氢氧化钾的耗量较大，活化剂的回收难度大。因全球能源紧张和国家节能减排政策实施，探讨新的活性炭生产原料和工艺成为关注的热点。

活性炭在使用过程中分离和回收等问题日益突出。例如，应对水源水的突发污染事件，投加活性炭是经济有效的解决方法，然后，由于难以对使用后活性炭进行有效的回收。所以对活性炭赋磁是解决回收活性炭的有效方法。

发明内容

解决的技术问题：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种磁性活性炭及其制备方法，吸附性好，磁性稳定，易于回收，其具有更大的经济效益和社会效益。 

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种磁性活性炭，包括以下按重量份数计的原料：牛粪20-30份，污泥10-20份，农作物秸秆60-80份，煤粉20-40份，磁性材料20-30份。

牛粪用生物有机肥料发酵菌发酵处理。

磁性材料为铁粉芯或铁硅铝粉芯的一种。

一种磁性活性炭的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将牛粪和污泥清洗过滤并烘干，按照重量份数称取原料混合后，用KOH溶液浸泡原料1-3天后用蒸馏水冲洗至中性；

（2）将步骤（1）中处理后的原料置于玉坩埚中，再将玉坩埚放入微波炉中进行两步微波处理，第一步微波处理功率为600-800W，活化时间为12-15分钟，第二步微波处理功率为800-900W，活化处理5-10分钟，待活化结束后冷却至室温并将其取出；

（3）取出后的活化产物用蒸馏水冲洗2-4后，再向活化产物中加入盐酸溶液，在磁力搅拌器上加热至40-50℃，加热时间10-15分钟，再用蒸馏水冲洗至中性得半成品活性炭；

（4）将半成品活性炭置于真空干燥箱中100-120℃干燥处理24-48小时，干燥结束后研磨至100目得活性炭。

作为优选的是，步骤（2）中第一步微波处理功率为800W，活化时间为15分钟，第二步微波处理功率为900W，活化处理10分钟。

作为优选的是，步骤（4）干燥处理温度为120℃，时间为48小时。

有益效果

本发明制备的活性炭具有足够磁强度和稳定的磁性能的磁性活性炭，该磁性活性炭具有较高的比表面积、吸附性能好等优点，并且本发明取材广泛，成本低，适合产业化生产。

具体实施方式

下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

 

实施例1

一种磁性活性炭，包括以下按重量份数计的原料：牛粪20份，污泥10份，农作物秸秆60份，煤粉20份，铁粉芯20份。

一种磁性活性炭的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将牛粪和污泥清洗过滤并烘干，按照重量份数称取原料混合后，用KOH溶液浸泡原料1天后用蒸馏水冲洗至中性；

（2）将步骤（1）中处理后的原料置于玉坩埚中，再将玉坩埚放入微波炉中进行两步微波处理，第一步微波处理功率为600W，活化时间为12分钟，第二步微波处理功率为800W，活化处理5分钟，待活化结束后冷却至室温并将其取出；

（3）取出后的活化产物用蒸馏水冲洗2次后，再向活化产物中加入盐酸溶液，在磁力搅拌器上加热至40℃，加热时间10分钟，再用蒸馏水冲洗至中性得半成品活性炭；

（4）将半成品活性炭置于真空干燥箱中100℃干燥处理24小时，干燥结束后研磨至100目得活性炭。

 

实施例2

一种磁性活性炭，包括以下按重量份数计的原料：牛粪20份，污泥10份，农作物秸秆60份，煤粉20份，铁粉芯20份。

一种磁性活性炭的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将牛粪和污泥清洗过滤并烘干，按照重量份数称取原料混合后，用KOH溶液浸泡原料2天后用蒸馏水冲洗至中性；