[发明专利]一种除磷活性炭的制备方法

说明书

本发明提供一种除磷活性炭的制备方法，涉及活性炭制备技术领域，该除磷活性炭的制备方法，包括以下步骤：S1、将活性炭浸入硝酸水溶液中煮沸，同时通入氮气保护；S2、对活性炭进行过滤，并通过清水清洗；S3、清洗后的活性炭通入H₂和N₂进行高温处理；S4、处理后的活性炭与镁盐粉末充分混合搅拌。该除磷活性炭的制备方法，通过硝酸水溶液对活性炭进行清洗，可增加比表面积，高温下通入氢气和氮气等惰性气体处理活性炭，提高活性炭对非极性物质的吸附能力，提高对水的过滤效果，同时也使活性炭表面得到含量较多碱性基团，利于对酸性水进行中和，提高水质净化效果，同时活性炭孔道内的镁盐粉末，可与磷酸根产生反应并形成沉淀，有助于改善水质。

技术领域

本发明涉及活性炭制备技术领域，具体为一种除磷活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭是一种黑色多孔的固体炭质。活性炭主要成分为碳，并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，在结构上是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，堆积密度低，比表面积大具有很强的吸附性能，是用途极广的一种工业吸附剂。普通活性炭的比表面积在500～1700m2/g间。活性炭在元素组成方面，80％-90％以上由碳组成，这也是活性炭为疏水性吸附剂的原因。活性炭中除I碳元素外，还包含布两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分，几种活性炭的元素组成。

目前对于活性炭除磷的研究中，普遍存在着活性炭稳定性较差、吸附性能参差不齐、吸附时间过长的问题。申请号为201910466562.8的污水除磷活性炭制剂及其制备工艺，通过在活性炭孔道内添加含钙粉料，与磷酸反应生成沉淀达到净化水质效果，但活性炭的孔道未做处理，中孔及以上孔道数量较少，装载含钙粉料量少，过滤效果不佳。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种除磷活性炭的制备方法，解决了中孔及以上孔道数量较少，装载含钙粉料量少，过滤效果不佳的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种除磷活性炭的制备方法，包括以下步骤：

S1、将活性炭浸入硝酸水溶液中煮沸，同时通入氮气保护；

S2、对活性炭进行过滤，并通过清水清洗；

S3、清洗后的活性炭通入H₂和N₂进行高温处理；

S4、处理后的活性炭与镁盐粉末充分混合搅拌。

进一步，所述硝酸水溶液的浓度为0.5～1MOL/L，煮沸时间为2H，活性炭经过低浓度的硝酸处理后，表面有机质(油)和微量的碱性可溶性盐被去掉,比表面积相应增加，孔分布由微孔向大中孔方向移动，φ50nm的孔明显增多,有利于活性组分的吸附。

进一步，清水清洗活性炭至洗涤液的PH为6～6.5为止，通过清水可去除活性炭表面的硝酸，便于后期处理。

进一步，清水清洗过程中可将活性炭浸渍并通过摇床进行振荡处理，以摇床振荡的方式有助于将活性炭孔内的堵塞物清出。

进一步，高温处理时的温度为400～600℃，加热时间为1～2H，通过H2和N2等惰性气体对活性炭进行高温处理可得到含量较多碱性基团，增强活性炭表面的非极性，进而提高活性炭对非极性物质的吸附能力。

进一步，所述镁盐均为碱性，镁盐包括且不限于氧化镁，氧化镁具有耐高温性能，可在活性炭高温处理后即可进行混合，减少加工时间。

(三)有益效果