[发明专利]活性炭及其制备方法

说明书

本发明涉及活性炭领域，具体涉及活性炭及其制备方法。该活性炭的制备方法包括：(1)将碳源与浮选药剂进行浮选，分离得到未燃炭，并对该未燃炭进行干燥；其中，所述碳源为粉煤灰和/或其提铝残渣；(2)在惰性气氛下，将干燥的未燃炭进行炭化处理，所述炭化处理的温度为300‑800℃；(3)采用水蒸汽将炭化处理后的未燃炭进行活化处理，所述活化处理的温度为500℃以上。通过采用本发明的制备方法，能够将粉煤灰和/或其提铝残渣变废为宝，制得具有广泛用途的煤质活性炭产品，具有较好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及活性炭领域，具体涉及活性炭及其制备方法。

背景技术

活性炭是一种具有发达的内部孔隙结构和巨大的比表面积的功能性碳材料。由于其具有优良的吸附性能，且耐酸、耐碱，使用后可以再生，因而活性炭被广泛用于食品脱色、有用成份富集、污水处理、空气净化等领域。其中，水处理领域活性炭需求量最大，占比达到了38％，其次是食品饮料领域，需求量占比为25％。近年来，随着环境污染问题的日益加重，水处理、大气污染防治等环保问题越来越受到人们的关注。各国政府更加严格的排放标准进一步带动了活性炭的消费需求。以我国为例，活性炭消费量从2002年的7.43万吨增长到2009年的19.8万吨，7年年均增长率超过15％。随着我国经济的不断发展及对环保要求的关注，可以预测未来较长一段时间内我国的活性炭需求量仍将持续增长。

传统的活性炭主要是以木质或煤为原料经过前处理、炭化及物理或化学活化等多种工序制备而成的。与木质活性炭相比，煤质活性炭由于原料来源广泛、价格相对低廉，在活性炭总量中所占比重不断增多。进入20世纪80年代后，煤质活性炭年产量约占到世界活性炭年总产量的2/3。但是也应注意到，虽然我国的煤炭资源丰富，但是能适合活性炭生产要求的煤种并不多，产量也不大。原料的充足稳定供应一直是制约活性炭产业发展的重要因素。因而，寻找其他价廉易得的活性炭制备原料来代替木质或优质煤，并研发相应的活性炭制备工艺，对于活性炭产业的发展具有重要意义。

CN104477906A公开了一种从粉煤灰中提取活性炭的方法，该方法通过按照重量比3:3:3:1的比例取松子油、煤油、柴油和淀粉进行混合得到乳化剂，并与丁香醇按照2:8的比例混合得到浮选药剂，并采用多次循环浮选的方式，通过对浮选手段的控制来获得高纯度的活性炭。然而，该申请仅给出了浮选手段，仅将浮选后的未燃炭进行烘干和研磨得到活性炭，这样的活性炭性能难以满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的、由粉煤灰和/或其提铝残渣获得高性能活性炭的制备方法及其制得的活性炭。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种活性炭的制备方法，该方法包括：

(1)将碳源与浮选药剂进行浮选，分离得到未燃炭，并对该未燃炭进行干燥；其中，所述碳源为粉煤灰和/或其提铝残渣；

(2)在惰性气氛下，将干燥的未燃炭进行炭化处理，所述炭化处理的温度为300-800℃；

(3)采用水蒸汽将炭化处理后的未燃炭进行活化处理，所述活化处理的温度为500℃以上。

本发明第二方面提供由上述方法制得的活性炭。

通过采用本发明的制备方法，能够将粉煤灰和/或其提铝残渣变废为宝，制得具有广泛用途的煤质活性炭产品，具有较好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明一方面提供一种活性炭的制备方法，该方法包括：