[发明专利]一种降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法

说明书

本发明公开了一种降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，该方法利用碱洗、酸洗、添加氧化剂的组合工艺对活性炭中难溶于水的聚合磷酸和聚合磷酸盐灰分进行深度脱除，在25‑100℃振荡15‑60min，通过离心脱水，得到低灰分磷酸法活性炭。该方法得到的活性炭灰分含量最低可到1％以下。本发明操作简单，易于工业化应用，通过使用常见的酸碱溶液和氧化剂，在一定温度下振荡或浸泡，提高聚合磷酸和聚合磷酸盐灰分的水解速度，通过离心脱水，最大程度地将活性炭孔道内的聚合磷酸等杂质与活性炭快速分离，有效地防止水溶性杂质的二次吸附，从而实现活性炭灰分含量的降低，为磷酸法活性在食品、医药、净水等场合的应用提供了参考和借鉴。

技术领域

本发明属于炭材料制备技术领域，具体涉及一种降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法。

背景技术

活性炭是一种孔隙结构发达，比表面积大，选择吸附力强的高效炭质吸附材料，广泛应用于化工、医药、食品、环保、军事等行业中。化学法制备活性炭是将原料与某种化学试剂混合均匀浸渍一定时间后进行炭化、活化、洗涤、烘干等步骤制备活性炭的一种方法。常见的活化剂有磷酸、氯化锌等。氯化锌法活性炭虽然具有高吸附能力，但其对环境污染严重，因此，工厂逐渐采用磷酸法生产化学法活性炭。我国是世界上生产磷酸法木质活性炭第一大国，但生产出的磷酸法活性炭灰分普遍较高，灰分含量在7％左右，大大降低产品附加值，影响了磷酸法木质活性炭在食品、医药、净水等场合的应用。因此，因此降低磷酸法活性炭灰分含量具有重要意义

影响灰分含量的主要因素有原料来源、磷酸浓度、浸渍比、炭化活化温度和时间、洗涤步骤等。活性炭脱灰可以分为前期、中期、后期三个阶段。前期脱灰是指对原料进行处理以达到去除灰分的目的但前期脱灰处理量大。中期脱灰是指在活性炭制备过程中脱灰。后期脱灰是指在活性炭制备过程后进行脱灰，是采用最广泛的脱灰方法。

磷酸法活性炭制备过程需经高温活化，导致磷酸聚合形成难溶性聚合磷酸盐，它们是构成磷酸法木质活性炭灰分的主要成分，而常规洗涤方法无法有效将此类灰分溶解，且无法实现活性炭与部分溶解后的灰分高效分离，直接导致磷酸法活性炭灰分含量偏高。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术中活性炭后期除灰通常仅用常温水洗浸泡，除灰效果不佳，大大降低了活性炭产品的附加值。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，利用碱洗、酸洗、添加氧化剂对活性炭中难溶于水的聚合磷酸和聚合磷酸盐灰分进行深度脱除，水浴振荡或浸泡，离心脱水，得到低灰分磷酸法活性炭。

所述降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，碱为氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸氢钠中的任意一种或混合物，调节pH至8-11。

所述降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，酸为盐酸，硝酸，草酸，醋酸，硫酸中的任意一种或混合物，调节pH至2-5。

所述降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，氧化剂为双氧水，次氯酸，次氯酸钠中的任意一种或混合物，氧化剂与洗液的质量比1-5:100。

所述降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，水浴温度为25-100℃。

所述降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，振荡时间为15-120min。

所述降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法，脱水方式为离心。

所述一种降低磷酸法活性炭灰分的工艺方法的制备得到的低灰分磷酸法活性炭灰分含量低于2.2％。

有益效果

(1)本发明操作简单，易于工业化应用。

(2)本发明通过使用常见的碱、酸和氧化剂，在一定温度下振荡或浸泡，提高聚合磷酸和聚合磷酸盐灰分的水解速度，从而实现活性炭灰分含量的降低。